JP2008229523A - 回転式処理装置用の処理容器と処理対象物の回転式処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】破砕精度を高くてメンテナンス回数・チェック回数の少ない回転式処理装置用の処理容器や、それを活用した有用で有益な処理対象物の回転式処理装置を提供する。
【解決手段】処理容器31が複数の可動ブロック41と縦型筒状体32と複数の押出調整機構51とを備えている。各可動ブロックは先端部側に衝突面(衝突板42)を有する。縦型筒状体32には複数の開口部35がある。押出調整機構51は縦型筒状体32の径方向に変位自在な押出面部(押出部材62の前面)を有する。各可動ブロック41は縦型筒状体32の各開口部35内に嵌め込まれて縦型筒状体32の中心方向へスライド可能である。各可動ブロック41の衝突面は縦型筒状体32内で円周方向に分布する。各押出調整機構51は縦型筒状体32外において各可動ブロック41に対応して配置されている。各押出調整機構51の押出面部が各可動ブロック41の後端部側と連係している。
【選択図】図2

Description

本発明は、建設(土木・建築)・機械加工・化学処理・農業・水産・食品・薬品・水処理・廃棄物処理・その他各種の分野で利用できる物理的および/または化学的な処理手段に関する。より詳しくは、処理対象物の粉状処理・粒状処理・塊状処理・攪拌処理・混合処理などについて、いずれかの単独処理をしたり二つ以上の処理を併せた複合処理をしたりすることのできる装置とその装置構成部品として好適な処理容器に関する。
土質材料は土構造物の構成材料である。土質材料としては玉石・砂利・砂・シルト・粘土やこれらの複合したものが広く知られている。土質材料の集合体である土構造物は、通常、多くの間隙がってここに水分・空気・その他を含んでいる。したがって土構造物は、固体・液体・気体の混合物であるといえる。
建設(土木・建築)分野における土構造物については圧縮性・圧密性・剪断抵抗・破壊強度などの力学的性質とか、粒度分布・含水量・比重などの物理的性質や透水性とかが工学的に最重要であり、これらが土質力学の基本をなしている。ちなみに工学的観点からみた土構造物は、固体・液体・気体の割合によって力学的性質が著しく変化し、ときに弾性を、ときに塑性を、ときに流動性を示すというように複雑なものである。農林分野で取り扱う土構造物については、力学的性質よりも化学的性質や植物栄養上の特性で定まる肥沃度にウエイトがおかれる。魚介類の養殖を行う水産分野では、養殖場(水底)に敷き込んで形成する砂層や礫層について適切な材質のものを選定しなければならないし、水処理用の濾床なども、その材質が処理効果を左右するのでこれの選定が重要になる。また、土中をコロニーとする微生物の培養や小動物の飼育・養殖などでは、これら生存率を高めたり旺盛な繁殖性を示したりすることが土構造物に要求される。
土質材料やその原材料としては自然のものが豊富にある。しかし自然のままの土質材料や同原材料は、これらの材料特性によって用途限定されるとともに自然からの新たな採取が自然破壊に通じるという点で入手に大きな制約を受ける。一方、不良土・廃棄物・ヘドロ・風化岩・下水汚泥・甲殻類の残骸・火砕流堆積土・建設発生土などの処理(処分)については、周辺の環境破壊や処理コストの高騰が問題であるばかりか、処理場や投棄場を確保することの困難さが将来に向けての大きな障壁になっている。かかる現状において、処理の困難な上記廃棄物等を低処理コストで再資源化や有効利用できる場合にはこれらの問題が概ね解消することとなる。
廃棄物の再資源化・再利用は古くから行われており、処理難度(加工難度)の高いものについても再資源化や再利用が試みられている。これらの加工処理に際しては選別手段・機械加工手段・熱処理手段・化学処理手段・混合手段・その他が必要なだけ組み合わされて実施される。選別手段は材質・形状・大きさなどを基準にして廃棄物を選別するものである。機械加工手段には多くのものがあり粉砕加工や圧縮加工がよく用いられる。熱処理手段としては乾燥・焼却などを目的とするものがあげられる。化学処理手段では再資源化されたものを無害化したりこれに特異な性質を付与したりするほか、再資源化されたものが粉砕物である場合に、これを所定の形状に固形化したりする。これらの化学処理には添加材(添加剤)の用いられる例が多い。混合手段についていうと、これは互いに異質の再資源化物を混ぜ合わせたり、再資源化されたものと添加材とを混ぜ合わせたりするものである。
破壊に至るまでの変形能力が乏しい脆性物(硬脆性物も含む)なども、ゼロエミッション・リサイクル・リユースをはかるための研究などが盛んである。脆性物については周知のように、外力(または変形)が所定値まで達したときに急激に強度が低下して脆性破壊が起こるというものである。このような脆性物は多種多様でかなりの種類がある。脆性物のうちで廃棄処分に付されるものの多くは、上記と重複するものも含め、貝殻・甲殻類の殻・卵殻・魚骨・動物骨・乾物・不要ガラス・不要瀬戸物・不要半導体・劣化コンクリート・土塊・粘土塊・風化岩・泥質岩・不良鉱物結晶などである。かかる脆性物も、たとえば破砕処理で粉粒体に加工したりした場合は、土木・建築・機械・農業・水処理・食品・薬品・鉱物資源など各種の分野で活用できる有価物になる。これらのうちにはすでに実用に供されているものもある。
上述した処理対象物の処理手段については、回転体のエネルギを破砕エネルギとして利用するものが処理能力の点で有望である。それは回転体を連続回転させるだけで目的物の連続処理が行えるからである。回転式の処理手段には縦型と横型がある。縦型のものは縦型の円筒容器内において、カッタ・ハンマ・ブレード・ロータなどの水平回転体が垂直回転軸の周りに放射状かつ上下複数段に取り付けられたものである。横型のものは横型の容器内において、カッタ・ハンマ・ブレード・ロータなどの垂直回転体が水平回転軸の周りに放射状かつ左右複数列に取り付けられたものである。両タイプのうちで、自重で垂直落下する処理対象物を水平回転体でヒットする縦型のものは被打撃物に対する剪断作用が大きい。これに比べ、垂直落下する処理対象物を垂直回転体でヒットする横型のものは被打撃物への剪断作用が起こりがたい。したがって特別の事情がないかぎり、剪断作用の大きい縦型の回転式処理手段を用いるのがよいといえる。被打撃物を細かく破砕するときも回転式処理手段は高い破砕力を発揮する。
回転打撃式処理技術のうちの数例が特許文献1〜3に開示されている。これは縦型筒状の処理容器内に回転打撃体が装備されたものである。かかる文献技術の場合は、固形の処理対象物を円筒容器内に投入するだけでよい。理由は、処理容器内で高速回転している回転打撃体により、処理対象物を効率よく打撃破砕できるからである。
特開平06−246178号公報 特開平10−263424号公報 特開2003−275607号公報
既存の上記打撃式処理手段において、打撃に直接関与する部品や部材は、これ以外のものに比べて消耗が著しい。打撃処理物が高速で衝突したり付着したりする処理容器も汚損や変形が生じやすいものである。これらに対しては、点検・清掃・修理・交換などのメンテナンスを使用頻度に応じて適時適切に実施することが不可欠となる。ちなみに岩塊混じりの処理対象物を金属製の鎖(回転打撃体)で連続的に打撃破砕するときなどは、回転打撃体の先端部が数時間で消耗するという破砕能力の早期低下が生じたりする。このようなケースでは数時間に1回程度のメンテナンス・チェックが必要になる。
上記において、数時間ごとにメンテナンスを実施する場合は、メンテナンスフィーが嵩むだけでなく作業能率や生産性が大幅に低下する。そのためにメンテナンス回数を減じたりすると、破砕能力が低下して良質の破砕物が得がたくなる。すなわちこれは、二つの課題が対立するものであるため、これを同時解決するのが困難になっている。現状では破砕物の良質化を優先し、ある範囲内での生産性の低下やメンテナンスフィーのアップはやむを得ないものとして容認している。
本発明はかかる技術課題に鑑み、破砕精度を高度に保持しながらメンテナンス・チェックの回数を減じることのできる回転式処理装置用の処理容器を提供し、さらには、当該処理容器を用いて構成される有用で有益な処理対象物の回転式処理装置をも提供しようとするものである。
(01)本発明に係る回転式処理装置用の処理容器は、所期の目的を達成するための第一の課題解決手段として下記の技術内容を特徴とするものである。すなわち、この第一の課題解決手段は、複数の可動ブロックと、これら複数の可動ブロックを筒状周壁の一部でスライド自在に保持することのできる縦型筒状体と、縦型筒状体の筒状周壁で保持されるそれぞれの可動ブロックを縦型筒状体の中心方向に向けて押し出すための複数の押出調整機構とを備えていること、および、複数の可動ブロックがそれぞれの先端部側に破砕用の衝突面を有していること、および、縦型筒状体の筒状周壁には各可動ブロックを縦型筒状体の中心方向に向けてスライド自在に嵌め込み保持するための複数の開口部が周方向に隣接して形成されていること、および、押出調整機構が縦型筒状体の径方向に変位自在な押出面部を有していること、および、それぞれの可動ブロックが縦型筒状体の各開口部内に嵌め込まれて縦型筒状体の中心方向へスライド自在に保持されているとともに該各可動ブロックの衝突面が縦型筒状体内に突出して円周方向に分布していること、および、それぞれの押出調整機構が縦型筒状体外において各可動ブロックに対応して配置されているとともに該各押出調整機構の押出面部がそれぞれの可動ブロックの後端部側と連係していることを特徴とする。
(02)本発明に係る回転式処理装置用の処理容器は、第二の課題解決手段として下記の技術内容を特徴とするものである。すなわち、この第二の課題解決手段は、上記(01)に記載されたものにおいて、押出面部を有するものであって縦型筒状体の径方向に変位自在な押出部材が押出調整機構に装備されており、その押出部材の押出面部が可動ブロックの後端部に接触してこれと連係していることを特徴とする。
(03)本発明に係る回転式処理装置用の処理容器は、第三の課題解決手段として下記の技術内容を特徴とするものである。すなわち、この第三の課題解決手段は、上記(01)に記載されたものにおいて、押出調整機構が上下動自在な押出部材を備えていてその押出部材の先端部側にある傾斜面部が縦型筒状体の径方向に変位自在な押出面部となっており、その押出面部に対して逆向きの傾斜面部ならなる連係部が可動ブロックの後端部側に設けられており、押出部材の押出面部と可動ブロックの連係部とが相対接触してこれらが互いに連係していることを特徴とする。
(04)本発明に係る回転式処理装置用の処理容器は、所期の目的を達成するための第四の課題解決手段として下記の技術内容を特徴とするものである。すなわち、この第四の課題解決手段は、上記(01)〜(03)のいずれかに記載された回転式処理装置用の処理容器と、処理容器内の軸心部に配置された回転軸と、回転軸の外周に放射状に装備された複数の回転打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とで構成されていること、および、縦型筒状をなす処理容器とその処理容器内にある回転打撃体との相対関係において、処理容器が回転打撃体の周囲を取り囲んでいること、および、縦型筒状をなす処理容器内に突出して円周方向に分布している各可動ブロックの衝突面と、処理容器内にある回転打撃体との相対関係において、各可動ブロックの衝突面と回転打撃体の先端部とが互いに非接触で近接するものであることを特徴とする。
本発明に係る回転式処理装置用の処理容器は、複数の可動ブロックが縦型筒状体の各開口部内に嵌め込まれてその縦型筒状体の中心方向へスライド自在に保持されているものであり、しかも、各可動ブロックの先端側にある破砕用の衝突面が、縦型筒状体の内周面に沿って円周方向に分布しているものである。すなわち本発明のものは、縦型筒状体内に破砕用の衝突面を内在させている各可動ブロックを縦型筒状体の中心方向へ押し出すことにより、縦型筒状体の中心からその衝突面までの距離を自在に調整することができるものである。したがってこの本発明品は、回転打撃体を内部に装備した回転式処理装置用の処理容器として下記(11)〜(18)のような効果を得ることができる。
(11)縦型筒状体は、その内部に装備された回転打撃体で処理対象物を破砕処理するときの容器の主体になるものである。一方、かかる破砕処理を物理的な回転打撃力で実行する回転打撃体は、破砕処理時間または破砕処理量に比例して先端部側から次第に損耗してくものである。この損耗によって回転打撃体の長さ(半径方向の寸法)が所定値を下回るような事態に至ると、回転打撃体先端部と縦型筒状体内周面(内壁面)との隙間が大きくなりすぎるため、その隙間を通じ、多くの処理対象物が未処理状態のまま通過(落下)してしまうことになる。これに対し本発明のものは、縦型筒状体がスライド自在な既述の可動ブロック(複数)を具備している。この可動ブロック(複数)は、その衝突面が微間隙を介在して回転打撃体の先端部に近接しており、回転打撃体の損耗量が小さいときは回転打撃体先端部との微間隙を適正な範囲内に保持するものである。また、回転打撃体の損耗量が大きくなることで回転打撃体先端部と可動ブロック衝突面との隙間が適正範囲から逸脱するような状況のときは、回転打撃体の損耗量に対応する分だけ可動ブロックを縦型筒状体の中心方向へ押し出すことで、その隙間の増大の防止することができる。このようにして隙間の増大を防止しながら所定の処理を行うときは、処理対象物について未処理状態のものがほとんど発生しなくなり、処理対象物の処理精度や処理効率が高まる。したがって、高品質の処理物(処理済みの処理対象物)を高効率で得ることができる。
(12)可動ブロックの衝突面を連続的または適当時間ごとに調整することで、高品質処理物を得るための破砕処理条件を長時間持続することができる。したがって高度に安定した作業を持続することができる。
(13)可動ブロックの衝突面を調整するときの回転打撃体については、とくにこれを停止させる必要がなく、当該回転打撃体を回転状態にしたままで破砕作業の続行が可能である。したがって、中断のない作業連続性に依存して破砕作業能率を高めることができる。
(14)可動ブロックの衝突面の調整については、可動ブロックを縦型筒状体の中心方向へ押し出すだけでよいから調整難度がない。したがって経験や熟練を要せずして可動ブロックを簡単に良好な状態に調整することができる。
(15)可動ブロックを上記のように調整することで、回転打撃体の損耗にともなう不具合の発生を長時間ないし長期間防止することができる。換言してこれは、回転打撃体の有効使用部分が全量消耗するまで、これを使い続けることができるということである。ゆえに保守点検や部品交換などを含むメンテナンス・チェックの回数を減じることができ、それによってこの種の煩雑な手数を大幅に削減することができる。
(16)既存のものは、回転打撃体の損耗に起因して縦型筒状体内周面と回転打撃体先端部との隙間が大きくなるという不具合の解決手段がないため、ごく一部分の損耗で回転打撃体の交換を余儀なくされる。これに対し本発明のものは、有効使用部分が全量消耗するまで回転打撃体を使い続けるので部品の使用効率が高まり、それによって応分のコストダウンをはかることができる。
(17)従来のものは、内周面を破砕用の衝突面にしている縦型筒状体の耐衝撃性を高めるため、当該縦型筒状体全体を高強度材料で作製したしりしている。このような従来技術では高強度材料に起因して材料費が嵩むことになる。これに対し本発明のものは、可動ブロックの先端面を衝突面にしているので、縦型筒状体には高強度材料のような高強度性が要求されない。したがって、材質面からも主要部品などのコストを低減することができる。
(18)各種部品に要するコストを抑制することができ、運転・保守・点検・部品交換などに要する費用も抑制することができるので、イニシャルコストやランニングコストを共に低減することができる。
本発明に係る処理対象物の回転式処理装置は、上記のような処理容器内に回転打撃体が配置され、それに回転駆動系の機械が連結されたものである。この本発明品については、処理容器の上部側からその内部に処理対象物を投入するだけで、既述の粉状処理・粒状処理・塊状処理・攪拌処理・混合処理などを行うことができる。この本発明品は、また、各可動ブロックを既述のように調整し、可動ブロック衝突面と回転打撃体先端部との近接状態を常に適切に保持するものであるから、処理対象物の回転式処理装置として上記(11)〜(18)と共通の効果を有する。
本発明に係る処理対象物の回転式処理装置(本発明に係る回転式処理装置用の処理容器を含むもの)について、はじめに図1〜図5に例示された実施形態を説明する。この実施形態の構成要素(部品・部材)で材質ないし材料を説明しないものは金属製である。そのような金属としては耐衝撃性など機械的特性の優れた鋼がよく採用される。なお、材質や材料について説明しないもののうちには、例外として、金属製でないことが自明の周知部品や周知部材もある。
図1〜図3に例示された本発明処理装置は支持台11・電動機21・伝動系23・処理容器31・可動ブロック41・押出調整機構51・回転軸71・回転打撃体81などを主体にして構成されている。これに加え、処理対象物の搬入系91・処理済み処理対象物の搬出系92・添加物(添加材・添加剤)の供給系93なども付帯している。
図1・図2で明らかなように、支持台11は上下の架構物12・15が階層型に組み立てられたものである。すなわち支持台11は、柱・梁・桁・板・筋交いなどを建て込んだり組み付けたり組み立てたりするなど、これらによって一体構築された階層型の骨格構造をしている。さらにいうと、下位の架構物12では、第一床枠13上に複数本の柱材14が建て込まれており、上位の架構物15では、各柱材14の上部に組み付けられた第二床枠16上に複数本の柱材17・19が建て込まれている。さらに一方の各柱材17は梁材18をこれとの組み立てで支え、他方の各柱材19は梁材20をこれとの組み立てで支えている。このような支持台11には、所定の部品・部材・機器などを組み付けたり配置したりするための座部や空間部が備わっている。支持台11は後述のとおり、処理容器31を組み付け支持するのに適するほか、電動機(モータ)21・押出調整機構51・回転軸61などを支持するのにも適する。支持台11は代表的な一例において金属製であるが、場合により木材・合成樹脂・複合材などの周知材料が併用されることもある。
図1〜図3に例示された処理容器31は縦型で円筒状をなす縦型筒状体32を主要な構成部材とするものである。処理容器31については、開放状態にある縦型筒状体32の上面が入口33で、開放状態にある縦型筒状体32の下面が出口34である。処理容器31の入口33には、その内部に向けて処理対象物を落とし込むためのシュートのような投入部32aが設けられている。処理容器31の縦型筒状体32は、また、周方向に分布する複数の開口部35をその胴部周壁に有するものである。この場合の開口部35は、後述の可動ブロック41と同じ数だけ設けられるものである。開口部35は三つ以上の多数とするのが一般である。望ましい具体例でいうと、開口部35の数は6〜24個程度の範囲内で設定される。図示例ではその数が16個に設定されている。各開口部35は、さらに、これらの内周面に縦長四角形(長方形)の枠材が内張りされていて処理容器31の中心部すなわち縦型筒状体32の中心部を指向している。処理容器31の各構成材料も代表的な一例において金属製であるが、態様いかんでは合成樹脂や複合材なども併用される。
図1〜図4に例示された可動ブロック41は、縦長四角形(長方形)をした分厚い衝突板42と、衝突板42の裏面に一体的に取り付けられた縦長四角形の中空枠体43と、中空枠体43の後部側にあってその両側枠板間にわたって架設された横桟状の取付板44とを主体にして構成されている。この例での可動ブロック41は中空体であるが、見かけ上は直方体のようなブロック形状をしている。かかる実施形態の場合、衝突板42の表面は可動ブロック41の衝突面に該当する。可動ブロック41の衝突面は平坦面または円弧面からなる。この場合の円弧面の曲率は、縦型筒状体32における壁面曲率と同一かそれに近似している。可動ブロック41において、衝突板42は耐衝撃性のある高強度金属たとえば鋼からなる。中空枠体43や取付板44は金属製であったり合成樹脂製であったり複合材料製であったりする。衝突板42・筒状枠体43・取付板44を一体的に組み立てるときの固定手段はネジ止め・接着剤・溶接など周知のものである。これは材質に応じてそのうちの一つ以上が採用される。
図1〜図4に例示された押出調整機構51で主要な構成部品や構成部材となるものは、支持部材52・第一の押出部材(操作軸)55・ネジ孔部材58・ハンドル59・第二の押出部材(連結部材)62である。これらのうちで筒状の支持部材52は、筒の内径が処理容器31のそれを上回る縦型の円筒からなる。支持部材52には、開口部35や可動ブロック41と同数の挿入孔53や操作孔54が周方向に等間隔で形成されている。この場合の挿入孔53と操作孔54は、挿入孔53が上位で操作孔54が下位という相対関係を保持して上下に並んでいる。第一押出部材(操作軸)55は周知のネジ軸からなる。第一押出部材55は一端に嵌合凸部56を有し、他端にハンドル装着部57を有するものである。ハンドル装着部57は第一押出部材55の他端部に形成された十字型の貫通孔からなり、当該貫通孔の四つの開口端がその他端部周面に等間隔で並んでいる。ネジ孔部材58はネジ孔を有する周知のナットからなる。ハンドル59は、一端部に周知の把持部60があって他端部に第一押出部材55のハンドル装着部57と脱着自在に対応する差込型の脱着部61がある。ハンドル59の脱着部61については、これを十字型貫通孔の各開口端からハンドル装着部57内に差し込んだり、そのハンドル装着部57からこれを抜き取ったりすることができる。連結部材であるところの第二の押出部材62はその片面側に連結用の嵌合凹部63を有している。第二押出部材62の嵌合凹部63内には、第一押出部材55の嵌合凸部56が離脱しないように嵌め込まれている。この場合の嵌合凸部56・嵌合凹部63による連結構造は両押出部材55・62の相対回転を可能にしている。押出調整機構51の構成部品ないし構成部材も、そのほとんどが金属製のものからなるが、合成樹脂製のものや複合材製のものも用いることができる。
図1〜図4を参照して明らかなように、押出調整機構51の支持部材52は支持台11の第二床枠16上に直接据え付けられて金具止め・溶接・接着などの周知手段で固定される。一方で処理容器31の縦型筒状体32は、第二床枠16上に建て込まれた複数本の柱材17と、その柱材17などを介して水平に取付支持された複数本の梁材18とを介して宙吊り状態に支持される。すなわち処理容器31の縦型筒状体32は、その上端部側を梁材18に固定することで宙吊りの取付状態になるのである。この場合の固定手段も上記と同様の周知手段でよい。かくて外側に位置する円筒状の支持部材52と内側に位置する円筒状の処理容器31とが同心円状の配列状態になる。さらに、取付板44と第二押出部材62の関係についていうと、処理容器31の各開口部35内にそれぞれ可動ブロック41がスライド自在に嵌め込まれ、かつ、支持部材52に所定数の第一押出部材55やその関連部材が装備されることによって、各第一押出部材55の先端側にある第二押出部材62と各可動ブロック41の背面側にある取付板44とが1:1で対面する。この対面状態において突き合わされた第二押出部材62と取付板44は、周知の締着具64たとえばボルトのような止具を介して連結固定される。このようにして押出調整機構51の所定部品と連結された各可動ブロック41は、それぞれの第一押出部材55を正逆回転させることでその操作軸線沿いに前後進するものとなる。したがって可動ブロック41との関係では、第二押出部材62の前面が押出面部となり、その押出面部が可動ブロック41の後端部に接触してこれと連係している。
図1・図2を参照して明らかなように、回転軸71はこれ用の軸受75と共に複数の梁材18で支持されるものである。すなわち処理容器31の中心線上において処理容器31の上部側に配置された軸受75の場合は3〜4本など放射状をなす複数本の上記梁材18により支持され、回転軸71の場合は軸受75を介して垂直かつ回転自在に支持される。回転軸71についてさらにいうと、これは図示例のような充実型(軸状)のものが主に採用されるが、実施態様いかんで中空型(パイプ状)のものが採用されることもある。回転軸71の外周面には回転打撃体81を取り付けるための上下複数段の取付部72が設けられている。複数段の取付部72は、それぞれ回転軸71の外周面に取り付けられた上下一対の輪形板からなり、その上下一対の輪形板の間に回転打撃体差し込み用のスペースを介在させている。図2・図3・図5を参照して各段の取付部72には、ロックピンなどのピン73を差し込むための複数のピン孔74が周方向に等間隔で形成されている。この説明から理解できるように、回転軸71は処理容器31の軸心部に垂直に配置され、その回転軸71を上記軸受75が回転自在に支持している。
回転打撃体81はその一部または全部が金属製の剛体からなる。回転打撃体81の一部が金属製剛体からなるというときは、破砕力が大きくて破砕頻度の高い回転打撃体81の先端部側がそのような金属製剛体になる。一例として回転打撃体81は、既述のピン73を介して回転軸71の外周部に上下複数段で取り付けられる。そのような複数段の例が、図2〜図3に示されているが、これは一例にすぎない。回転打撃体81の段数は2〜8段程度の範囲内から選択されることが多いが、実施態様いかんで一段のときもある。一段あたりの回転打撃体81の数は2以上の複数である。一段あたりの回転打撃体81の数は、一般なケースのとき3〜12本ぐらいの範囲内から選択されることが多い。図示例の場合は図3のように、一段あたりの回転打撃体81の数が8本である。回転軸71に取り付けられた回転打撃体81は、破砕時における自己への衝撃を緩和するため、一部または全部が水平方向に屈伸できるものであることが望ましい。そのため回転打撃体81は、一部あるいは全部が可撓性を有していたり、また、一部あるいは全部が屈伸自在に連結されていたりする。かかる回転打撃体81の代表例が図6(A)〜(D)に示されている。これらのうちで図6(A)の回転打撃体81は、短冊形の金属製厚板ないし金属製ブロックからなるインパクト部材82aと金属製のチェーン82bが、前後方向または左右方向に長く枢着連結(ピン連結)されている。図6(B)の回転打撃体81は金属製チェーン82bのみで構成されているものである。図6(C)の回転打撃体81は金属製のフレキシブルワイヤ82cからなる。図6(D)の回転打撃体81は先端部から両側部にわたってナイフエッジを有する金属製の細長いブレード82dと、連結ピン82eを介して当該ブレード82dの後端部に屈伸自在に連結された連結片82fとからなる。図6(A)〜(B)の回転打撃体81は、チェーン82bの後端部がピン73にて回転軸71の取付部72に取り付けられるものである。図6(C)の回転打撃体81ではフレキシブルワイヤ82cの後端部が、また、図6(D)の回転打撃体81では連結片82fの後端部が、それぞれ既述のピン73によって回転軸71の取付部72に取り付けられるものである。このような態様で回転軸71の取付部72取り付けられる回転打撃体81のうちで、図6(A)〜(C)のものは、回転前自重で垂れ下がっていたものが回転軸71の回転にともなって水平浮揚するようになる。これに対し図6(D)の回転打撃体81は垂れ下がることがないので常にほぼ水平である。ちなみにいうと、図1〜図5の実施形態で採用されている回転打撃体81は図6(A)のものである。
図1・図2を参照して明らかなように、回転軸71の動力源たる電動機(モータ)21を装備するための梁材20は、第二床枠16上から立ち上がる複数本の柱材19で支えられている。電動機21は周知の手段で梁材20に組み付けられる。電動機21にはその動力を回転軸71に伝えるための伝動系23が付帯している。伝動系23は周知のとおり、電動機21の出力軸22に取り付けられた原動輪24と、回転軸71の上端部外周に取り付けられた従動輪25と、原動輪24および従動輪25にわたって掛け回されたループ状のエンドレス体26とからなる。原動輪24や従動輪25はプリー・タイミングプリー・スプロケットホイールのいずれかからなり、エンドレス体26は原動輪24と従動輪25の双方に対応する動力伝達用ベルト・動力伝達用タイミングベルト・動力伝達用チェーンのいずれかからなる。
図1・図2を参照して説明したとおり、支持台11の上位架構物15上に備え付けられた処理容器31の入口33には、その処理容器31内に向けて処理対象物を落とし込むための投入部32aが設けられている。処理対象物の搬入系91は、この処理容器31の投入部32aに対応して配置されている。一方で支持台11の第一床枠13と第二床枠16との間にある空間部には、処理容器31の出口34に対応して処理済み処理対象物の搬出系92が配置されている。これらの搬入系91や搬出系92は、一例として周知のベルトコンベアからなる。このほか、処理容器31の入口33側には添加物の供給系93が装備される。添加物の供給系93は、流量制御器や開閉弁を有する配管を主体にして構成されるものであり、さらに、その配管の先端部が投入部32a内に挿入されたり、その配管の基端部が図示しない供給源に接続されたりするものである。
本発明における処理対象物はつぎのようなものである。処理対象物は「固体」「固体と液体との混合物」「固体と気体との混合物」「固体と液体と気体との混合物」のいずれかであり、他の観点において、「無機物」「有機物」「無機物と有機物との混合物」のいずれかであったりする。この場合の固体・液体・気体は、天然(自然)のものであるか、人工(人造)のもであるかを問わない。処理対象物の具体的なものは、「泥」「土」「砂」「礫」「石」「岩」などのうちから選ばれた一以上のものであったり、また、泥を含む二種以上の混合物・土を含む二種以上の混合物・砂を含む二種以上の混合物・礫を含む二種以上の混合物・石を含む二種以上の混合物・岩を含む二種以上の混合物などのうちから選択された一以上のものであったりする。その他のものとしては、「ヘドロ」「泥土」「粘性土」「砂質土」「礫質土」「土塊」「粘性土塊(ロームや浚渫土)」「粘土塊」「泥質岩」「風化した珊瑚礫混じり土」「風化岩(泥岩・凝灰岩・花崗岩など)」「風化岩塊混じり土」「玉石(河川・湖沼・海岸などでみられるもの)」「砕石(市販品)」「下水汚泥スラッジ」「有機質土」「弱溶結堆積物(火砕流堆積物・降下火砕堆積物・それらの二次堆積物などであって軽石質ないし火山灰質の白色を帯びたものも含む)」「火砕流堆積土」「崖錐土」「建設発生土」「ピート」「貝殻」「甲殻類の殻」「卵殻」「魚骨」「動物骨」「乾物」不要ガラス」「不要瀬戸物」「不要半導体」「劣化コンクリートやその他のコンクリートおよびコンクリート塊」「不良鉱物結晶」「廃棄プラスチックを含む各種のプラスチック」「廃木材」「流木」「雑草」「藁」「チップ状生木」などや、これらのうちの二種以上が混じり合ったものをあげることができる。処理対象物が有害物質で汚染されていることもある。
本発明における添加物(添加材・添加剤)も、「固体」「固体と液体との混合物」「固体と気体との混合物」「固体と液体と気体との混合物」のいずれかであり、しかも、それが「無機物」「有機物」「無機物と有機物との混合物」のいずれかであったりする。具体的な添加物としては、「粉状・塊状などの生石灰」「粉状・塊状などの消石灰」「粉状・塊状・液状などのセメント系固化材」「粉状・塊状・液状などの石灰系固化材」「粉状・液状などの高分子系安定剤」「粉状・液状などの土質安定用ポリマ」「粒状・粉状・液状などの増粘剤」「粒状・粉状・液状などの農業用肥料」「粒状・粉状・液状などの廃棄石炭灰」「粒状・粉状・液状などのベントナイトその他の止水」「金属系・炭素系・石油材料系などの短繊維」「一般廃棄物焼却灰スラグ」「土工用軽量発砲ビーズ」「土工用水砕スラグ」「粒状・粉状・液状などの分離防止剤」「粒状・粉状・液状などの触媒」「水」「海水」「空気」「酸素」「中和剤」「アルカリ性ガス」「酸性ガス」等々である。
上記添加物のうちの触媒には、有害物質および/または有害菌類を含む汚染土壌を低害化処理ないし無害化処理するための有機または無機の光触媒も含まれる。この光触媒は粉状の場合もあるが、通常は粒子状であることが多い。かかる光触媒粒子として種々の光半導体を使用することができる。その代表的なものとして、TiO、ZnO、WO、CdO、In、AgO、MnO、CuO、Fe、V、SnOなどの酸化物半導体をあげることができる。これらのうちでTiO(酸化チタン)はとくに好ましい。さらにいうと、光半導体は結晶構造上とくに制限を受けないものである。たとえばTiOの場合、アナターゼ型、ブルカイト型、ルチル型、アモルファス型のいずれであってもよいものである。好ましいTiOにはアナターゼ型酸化チタンが含まれる。
本発明において処理対象物に添加物を加えて以下のように処理するとき、処理対象物のいずれかを添加物として採用したり、逆に添加物(ただし気体単独のものや液体単独のものは除く)を処理対象物として採用したりすることもある。このような場合において、いずれを処理対象物として扱い、いずれを添加物として扱うかは、それほど重要でない。取り扱い上は、配合割合の多いものを処理対象物とし、配合割合の少ないものを添加物とすることで十分である。
本発明の図1〜図5に例示された実施形態では、処理対象物を処理するときにつぎのようにする。まず、それぞれの可動ブロック41について、これは当初、処理容器31の各開口部35から処理容器31の内部側へ突出することのないようにしておく。すなわち各可動ブロック41の衝突面(衝突板42の表面)と処理容器31の内周面とがほぼ面一になるようにしておく。それから電動機21・搬入系91・搬出系92をオンにして運転状態にする。装置各部をこのような運転状態にすると、電動機21の動力が伝動系23を介して回転軸71に伝わり、それで回転軸71は、複数段の各回転打撃体81をともなって高速回転する。このとき水平状態で回転する回転打撃体81の回転速度は、一例としてその先端部の周速が50〜1000km/時となるように設定する。さらに、このような周速を得るときの回転軸71の回転数は500〜1500回転/分の範囲内で設定する。
上記の運転状態について図1〜図2を参照すると、搬入系91の場合は入口33および/または投入部32aを通じて処理対象物を処理容器31内に投入する。一方で、供給系93は、必要なときのみ、入口33および/または投入部32aを通じて所要の添加物を処理容器31内に供給する。処理容器31内に投入されて重力落下する「処理対象物」または「処理対象物+添加物」(以下は処理対象物+添加物についても単に処理対象物という)は、はじめ、上段にある回転打撃体81で打撃されて一次処理物になる。すなわち、処理対象物は、回転打撃体81の水平回転打撃エネルギによる破砕・攪拌・混合のうちのいずれか一つ以上の作用を受けて一次処理物になる。この場合の処理において、「破砕」は処理対象物および/または添加物が小さく砕けることを意味し、「攪拌」は破砕物相互が掻き混ぜられたり破砕物と添加物とが掻き混ぜられたりすることを意味し、さらに「混合」は破砕物相互が均質に混じり合ったり破砕物と添加物とが均質に混じり合ったりすることを意味する。その後は一次処理物は自重落下するにしたがい、中段や下段の回転打撃体81によっても打撃されて高次処理物になる。かくて高次の処理を終えた処理対象物すなわち処理済みの処理対象物は、処理容器31の出口34から搬出系92上に落下し、当該搬出系92を介して所定の場所まで搬送されることとなる。
上記の一例において、有害な汚染土壌を処理対象物にしてこれを処理するという方法では、光触媒(光触媒粒子)が添加物として用いられたりする。このような場合、たとえば光源を備えた光照射手段の光照射部が処理容器31の出口側および/または搬出系92の上部側に装備され、それを介して処理済みの処理対象物に光が照射される。このように光触媒を添加しながら処理対象物を破砕処理しそれに光を照射するときは、処理対象物が光触媒の作用によって無害化の方向へ改質改善される。
このようにして処理対象物を処理するとき、使用頻度に応じて装置各部を適時点検し、その点検結果にしたがい清掃・調整・修理・交換など必要なメンテナンスを講じる。一般的な傾向として、泥土系処理対象物の処理では処理容器31の清掃を要することが多く、岩石系処理対象物の処理では処理容器31内各部の調整・補修・部品交換などが多い。
このような処理作業を連続実施したり繰り返し実施したりするときの各回転打撃体81は、より大きな破砕力を発揮する先端部側から漸次消耗していくものである。回転打撃体81の消耗量が許容値を超え、処理容器内周面と回転打撃体先端部との間隔(隙間)が大きくなりすぎたりすると、これに起因して当該処理作業に不具合が発生する。それは処理容器31内に投入された処理対象物の多くが回転打撃体81の打撃破砕を受けることなく上記の大きな隙間を素通りし、かなりの量のものが未処理状態のまま処理容器31の出口34側から排出されるということである。ちなみにいうと、回転打撃体81の消耗速度や消耗程度は処理対象物の種類・物性・状態などで異なるものである。一方、処理対象物の処理量や処理時間に比例して回転打撃体81の消耗量が増大するという現象は、この種の処理作業で共通する事項である。したがってこの種の処理では、処理対象物の種類なども勘案しつつ回転打撃体81の消耗量をチェックし適切に対処する。その際のチェック項目は、「a.処理対象物の積算処理量が一定値に達したか否か」「b.処理対象物の積算処理時間が一定値に達したか否か」「c.出口34側や搬出系92上での未処理物発生量が許容値を上回ったか否か」などである。このチェックでa〜cのいずれか一つ以上に該当するときには、回転打撃体81が一定量以上消耗したと判定する。この判定に基づいて処理容器内周面と回転打撃体先端部との間隔(具体的には各可動ブロック衝突面と回転打撃体先端部との間隔)を調整するときは、装置の運転を停止した後、以下の点に留意して以下のようにする。
[望ましい間隔]
処理容器31と回転打撃体81との関係でいうと、処理容器内周面と回転打撃体先端部との間隔は、処理対象物の種類や大きさによって適正範囲が異なるものである。一例として平均粒径15cm以下の処理対象物を処理するとき、その間隔は1〜10cmの範囲内にあるのがよく、望ましくは2〜7cmの範囲内にあるのがよい。
[間隔の調整時機]
上記のケースで処理作業にともなって回転打撃体81が消耗するときは、一例として回転打撃体81が5cm前後短くなったときを見はからって上記の間隔調整を行う。
[間隔の調整方法]
図1〜図5に例示された本発明処理装置において、処理容器31の各開口部35内に嵌め込まれた各可動ブロック41は、押出調整機構51を介して処理容器31の中心方向へ押し出されたりその反対方向へ引き戻されたりするものである。したがって上記の間隔を調整すべく各可動ブロック41を処理容器31の中心方向へ押し出すときは、図4で明らかなように、ハンドル59を介して必要な回数だけ第一押出部材(操作軸)55を正回転させる。この第一押出部材55は、支持部材52に取り付けられたネジ孔部材58にねじ込まれていてその先端部が可動ブロック41の背面に連結されている。ゆえにハンドル操作で正回転された第一押出部材55には所定方向の送りが掛かり、それにともなって可動ブロック41が処理容器31の中心方向へ所定量だけ押し出される。すなわち消耗で減少した各回転打撃体81の長さ分だけ、各可動ブロック41が処理容器31の中心側へ押し出されるため、各可動ブロック41の衝突面(衝突板42の表面)と各回転打撃体81の先端部との間が所定の間隔に調整されるのである。
[間隔調整後における処理容器31の実質的な内周面]
図3やその他で明らかなように、各可動ブロック41の衝突面は処理容器31の内周面そのものではない。しかし、この衝突面は処理容器内周面の所定部に沿うもので、しかも当該内周面所定部の大部分をまかなうものである。換言すると、周方向に密に隣接分布するところの各可動ブロック41の衝突面については、「各回転打撃体81の先端部と対面して処理容器31の実質的な内周面所定部となるもの」、あるいは、「その処理容器内周面の一部であって上記の間隔を形成する部分となるもの」のようにいうことができる。したがって各可動ブロック41の衝突面は、かかる間隔調整後において処理容器31の実質的な内周面になる。
[間隔の調整結果]
各可動ブロック41の衝突面を介して処理容器内周面と回転打撃体先端部との間隔を上記のように調整した後、既述の装置運転を再開したときはつぎのようになる。すなわち処理容器31内に投入されて重力落下する処理対象物は、当該調整済み間隔を素通りすることがほとんどなくなる。その結果、処理対象物は、前記と同じく上下複数段の各回転打撃体81により破砕・攪拌・混合され、高次の処理を終えた処理対象物となる。処理容器内周面と回転打撃体先端部との間隔はこのように有効であるから、当該間隔調整を適切なタイミングで行うことにより、処理済み処理対象物として高品質のものが定常的に得られるようになる。
[回転打撃体の交換]
なお、各可動ブロック41を移動調整しても適切な間隔が得られないほど各回転打撃体81が消耗したときは、該各回転打撃体81を部品交換することとなる。
本発明に係る処理対象物の回転式処理装置(本発明に係る回転式処理装置用の処理容器を含むもの)について、つぎに図7〜図11に例示された実施形態を説明する。この実施形態での構成要素(部品・部材)も、材質ないし材料を説明しないものは金属製である。そのような金属としては耐衝撃性など機械的特性の優れた鋼がよく採用される。ただし、材質が明らかな周知部品や周知部材のうちには、既述の例外と同様に、金属製でないものもあり得る。
図7〜図10に例示された本発明処理容器や本発明処理装置において、支持台11・電動機21・伝動系23・回転軸71・回転打撃体81・処理対象物の搬入系91・処理済み処理対象物の搬出系92・添加物の供給系93・その他、説明を省略した事項は図1〜図5を参照して説明したものと実質的に同じかそれに準ずるものである。たとえば図7〜図10の実施形態での支持台11などは、上位の架構物15に柱材17がなかったりするが、その他に関し支持台11は前例と実質的に変わるところがない。電動機21・伝動系23・回転軸71・回転打撃体81・処理対象物の搬入系91・処理済み処理対象物の搬出系92・添加物の供給系93なども前例と実質的に変わるところがない。したがって以下においては、処理容器31とその関連構成などについて、前例と異なる事項を主体にして説明する。
図7〜図10に例示された押出調整機構51の場合、筒状の支持部材52には挿入孔53がない。それに代わりこの実施形態の支持部材52には、周方向に等間隔で分布する多数の操作孔54が上下二段で形成されている。これら操作孔54の位置は、その内側にある処理容器31に形成された開口部35やそこに嵌め込まれた可動ブロック41の位置と対応するものである。
図7〜図10の実施形態で採用される可動ブロック41は、図11(A)を参照してつぎのようなものである。すなわち図11(A)の可動ブロック41は、ブロック形状をした衝突板42の裏面に背面板45が一体的に取り付けられているものである。さらにその背面板45の表側板面には、一例として楔状のスペーサ46を介して上下方向に勾配を付された断面I型ないし断面エ型のスライド片47が一体的に設けられているものである。この可動ブロック41の各構成部品は代表的一例として金属製であり、各部品の組立加工に際してはネジ止め・溶接・接着などの周知手段が用いられる。
図11(A)の可動ブロック41に対応する押出調整機構51について、その主要部の一つは、図11(B)を参照して角筒状のスライド操作部材65と細長い直線状のラック67である。角筒状のスライド操作部材65は、可動ブロック41のスライド片47と同様に勾配を付された板面壁を有するものであり、その板面壁にはスライド片47とスライド自在に嵌め合うことのできるスリット66が形成されている。さらに細長いラック67はスライド操作部材65の内部に取り付けられて上方へ伸びている。図11(A)の可動ブロック41に対応する押出調整機構51で上記以外の主要部は、図7に略示されているところのピニオン68である。図7を参照して明らかなように、ピニオン68は、支持台11の上位の架構物15側かつ梁材18上において、周知の軸受70でハンドル(例:円形ハンドル)69と共に回転自在に支持されている。
図7を参照して複数(多数)の各可動ブロック41は、前記実施形態と同様、処理容器31の各開口部35内に1:1でスライド自在に嵌め込まれるものである。これらの可動ブロック41には、また、図11(C)でも明らかなとおり、スライド片47とスリット66とを相対的に嵌め合うことで、スライド操作部材65がスライド自在に組み合わされる。こうして可動ブロック41に組み合わされたスライド操作部材65は、支持部材52と処理容器31との内外周面間に介在するものである。より詳しくは、可動ブロック41の背面板45や支持部材52内周面に接する状態でこれらの間に介在し、そして間隔調整自在な楔のごとき機能を奏するものである。一方でスライド操作部材65から上方に伸び出たラック67は、梁材18上のピニオン68と互いに噛み合うものである。この組み立て構成において処理容器31の各開口部35内に嵌め込まれた可動ブロック41は、押出調整機構51のピニオン68を操作することで処理容器31の中心側へ押し出すことができるものである。
上記のようにして構成される押出調整機構51の場合、スライド操作部材65が上下動自在な押出部材となり、これにラック67が付帯するものとなる。この場合に、スライド操作部材65の傾斜した前面部が可動ブロック41に対する押出面部となる一方、可動ブロック41におけるスライド片47の傾斜面部がスライド操作部材65側の押出面部と対応する連係部になり、これらが相対接触して互いに連係するものとなる。
各可動ブロック41に対する多数本かつ上下多段の各回転打撃体81は、前例と同様、処理容器31内の軸心部に配置された回転軸71の取付部72に取り付けられている。この場合の回転打撃体81も、図6(A)〜(D)に例示されたもののうちから適当なものが採用される。図7〜図11の実施形態では、一例として図6(A)のものが採用され、これが前例と同様の手段で回転軸71の取付部72に取り付けられている。こうして所定部に装備された各回転打撃体81の先端部は、該各回転打撃体81が水平状態で一直線状に伸びているとき、それぞれ対応する各可動ブロック41の衝突面(衝突板42の表面)に最も近接するものである。
図7〜図9を参照して、処理容器31の入口33には、その内部に向けて処理対象物を落とし込むための投入部32bが設けられている。この投入部32bも投入物を処理容器31内に向けて急落させるためのシュート構造を備えている。
本発明の図7〜図11に例示された実施形態で処理対象物を処理するときの態様は、以下で明らかなように前例に準ずるものである。まず、各可動ブロック41については、それぞれの衝突面(衝突板42の表面)と処理容器31の内周面とがほぼ面一になるようにしておき、それから電動機21・搬入系91・搬出系92をオンにして運転状態にする。これで回転軸71が高速回転すると、該回転軸71に装備された各回転打撃体81も水平状態で高速回転する。この際の回転軸71の回転数は、前例と同様、500〜1500回転/分の範囲内にあり、各回転打撃体81の先端部の回転速度(周速)も、前例と同様、50〜1000km/時の範囲内にある。
図7〜図9を参照する装置の上記運転状態では、搬入系91で搬送される処理対象物が入口33や投入部32bを通じて処理容器31内に投入されるほか、必要なとき、供給系93から入口33や投入部32bを通じて所要の添加物が処理容器31内に供給される。処理容器31内に投入されて重力落下する処理対象物は、はじめ、上段にある回転打撃体81で打撃されて一次処理物になる。すなわち処理対象物は、前例と同様、破砕・攪拌・混合などの作用を受けて高次処理物になり、その高次処理物(処理済みの処理対象物)が処理容器31の出口34から搬出系92上に落下し、当該搬出系92で所定の場所まで搬送される。
かかる処理作業を連続実施したり繰り返し実施したりするときの各回転打撃体81についても、前記チェック項目a〜cのいずれか一つ以上に該当するか否かをチェックし、そのいずれか一つ以上に該当するときには、回転打撃体81が一定量以上消耗したと判定して、処理容器内周面と回転打撃体先端部との間隔を調整する。すなわち図7〜図11に例示された本発明処理装置で処理容器31の各開口部35内に嵌め込まれた各可動ブロック41も、この実施形態の押出調整機構51を介して処理容器31の中心方向へ押し出されたりその反対方向へ引き戻されたりするものである。より具体的にいうと、この間隔調整のため各可動ブロック41を処理容器31の中心方向へ押し出すときは、図7・図9で明らかなように、ハンドル69を介してピニオン68を必要な回数だけ正回転させ、ラック67を所定量だけ下降させる。これにともないラック67と一体のスライド操作部材65も下降する。ここでスライド片47と可動ブロック41と処理容器31との関係についていうと、それは、「d.スライド片47がスライド部材65とがこれらの傾斜面をスライド面にしてスライド自在に嵌め合わされている」「e.スライド片47がスペーサ46を介して可動ブロック41の背面板42に取り付けられている」「f.処理容器31の開口部35内に嵌め込まれた可動ブロック41が処理容器31の半径方向(水平方向)にのみ前後動することを許容されている」というものである。このような組立構造上の関係があるため、ラック67およびスライド操作部材65の垂直下降運動が、スライド部材65とスライド片47との傾斜面で可動ブロック41の水平前進運動に変換されて可動ブロック41に伝達されるとともに、その水平前進運動時の可動ブロック41が開口部35の内周面を介して処理容器31の中心方向に案内される。この結果、当該可動ブロック41が処理容器31の中心方向へ所定量だけ押し出されるのである。ゆえに図7〜図11の実施形態においても、各可動ブロック41の衝突面(衝突板42の表面)と各回転打撃体81の先端部との間隙が、これら回転打撃体81の消耗量に応じて所定間隔に調整されることとなる。
本発明において図1〜図6を参照して説明した技術内容と図7〜図11を参照して説明した技術内容とは、技術的な互換性がある範囲内において、前者の技術の一部を後者のそれと交換したり、後者の技術の一部を前者のそれと交換したりすることができる。
上記から理解できるとおり、図7〜図11の実施形態における[間隔の調整方法]は前例と実施的に差がない。また、前述した[望ましい間隔][間隔の調整時機][間隔調整後における処理容器31の実質的な内周面][間隔の調整結果][回転打撃体の交換]なども前例と実質的に同じかそれに準ずるものである。
本発明において、既述の手段で処理される処理対象物は、単一種からなるときの処理対象物の種類、複数種のもを混ぜてなるときの各処理対象物の種類および配合比、添加物の種類などを任意に選択したり設定したりすることで多種多様のものに仕上がる。こうした場合に得られる具体的な処理物を下記(21)〜(37)に示す。
(21)風化岩塊を多く含むものでつくられた処理物は、ロックフィルダムの遮水材料・ゴミ最終処分場の遮水材料・防水シート層の保護材料など土木用や建築用のものになる。
(22)化学繊維(短繊維)を添加物として含むものでつくられた抗張力性の処理物も、河川堤・切土・盛土法面などが流水や雨水で侵食されるのを防止するために用いられるから土木用のものになる。
(23)チップ化された生木を添加物として含むものでつくられた処理物は、雑木処理や除根処理に適した植生土になるから農林用の一つであるといえる。
(24)軟弱な高含水比の粘性土塊とか石礫とかを含むものをものとし、これに生石灰やセメントのような安定材(添加物)が添加されてつくられた処理物は、安定した土構造物を築造する場合に有用なものとなる。
(25)ロームや浚渫土のような粘性土塊を処理対象物とし、これに生石灰やセメントのような安定材(添加物)や高分子系安定剤(添加物)が添加されてつくられた処理物は、土工用埋め戻し材以外に排水用のサンドマットとしても利用することができる。
(26)石炭灰を添加物として含むものでつくられた処理物は土工用の盛り土材になる。
(27)廃棄コンクリート塊を粉砕してなる処理物は再生砂として有効活用できる。
(28)有機燐・有機質素化合物などを含んだ汚泥をものとしてつくられた処理物は、微生物培養に適するほかミミズなどの土中小動物の養殖にも適する。
(29)昆虫などの孵化に用いる処理物は適当な水分を含むようにつくられる。
(30)砂礫質土を主体にしてつくられた処理物は養殖場(水底)の敷材や水処理用の濾床材として用いられる。
(31)農業用の土質系の処理物は肥料(添加物)を含んでつくられる。
(32)貝殻類を含むものをであってこれらを粉砕混合してなる処理物は土工用の埋め戻し材になる。
(33)一種以上の貝殻を処理対象物として処理したものは地盤改良材・埋め立て材・敷き均し材・スリップ防止材などになり、また、水質濾過器の濾過材にもなる。
(34)ホタテ釉をつくるときの原料の一部になる貝殻粉も、貝殻を上記の手段で破砕処理することにより得られる。
(35)化学品の合成分野でホタテ貝殻を処理対象物にしてこれからリン酸カルシウムを合成するとき、既述の処理手段でホタテ貝殻を破砕処理することにより、粉状または粒状の当該原料が得られる。
(36)植物生育促進剤の合成分野で甲殻類の殻に含まれるキチン質を抽出するとき、しかもその前処理として甲殻類の殻を粉状または粒状にするとき、本発明の処理手段でホタテ貝殻を破砕処理すればよい。
(37)医薬品の分野で骨粗鬆症の予防や成人病の予防に有効なCaや不飽和脂肪酸・DHAなどを魚骨から抽出する場合であって、その前処理として魚骨を粉状または粒状にするときも既述の破砕手段で魚骨を破砕処理すればよい。
本発明は、処理対象物の粉状処理・粒状処理・塊状処理・攪拌処理・混合処理等で用いられる処理容器や処理装置について、破砕精度を高度に保持しながらメンテナンス回数やチェック回数を減じることができるものである。したがって建設・機械加工・化学処理・農業・水産・食品・薬品・水処理・廃棄物処理など各種の分野で処理対象物を処理するときの処理容器や処理装置として有用かつ有効なものとなる。よって産業上の利用可能性が高い。
本発明処理容器を装備した本発明処理装置の第一実施形態を略示した一部切り欠き状態の正面図である。 第一実施形態に係る本発明処理装置について要部を断面して略示した正面図である。 第一実施形態に係る本発明処理装置の押出調整機構を拡大して略示した縦断面図である。 第一実施形態に係る本発明処理装置の要部を略示した横断面図である。 第一実施形態に係る本発明処理装置の中央部を略示した縦断面図である。 本発明処理装置で用いられる回転打撃体を各種例示した平面図である。 本発明処理容器を装備した本発明処理装置の第二実施形態を略示した一部切り欠き状態の正面図である。 第二実施形態に係る本発明処理装置の要部について可動ブロック調整前の状態を略示した縦断面図である。 第二実施形態に係る本発明処理装置の要部について可動ブロック調整後の状態を略示した縦断面図である。 第二実施形態に係る本発明処理装置の要部について可動ブロック調整前の状態を略示した横断面図である。 第二実施形態に係る本発明処理装置の可動ブロックと押出調整機構の一部を略示した斜視図とこれらの組み立て状態を略示した一部切り欠き側面図である。
符号の説明
11 支持台
12 下位の架構物
13 第一床枠
14 柱材
15 上位の架構物
16 第二床枠
17 柱材
18 梁材
19 柱材
20 梁材
21 電動機(モータ)
22 出力軸
23 伝動系
24 原動輪
25 従動輪
26 エンドレス体
31 処理容器
32 縦型筒状体
32a 投入部
32b 投入部
33 入口
34 出口
35 開口部
41 可動ブロック
42 衝突板
43 中空枠体
44 取付板
45 背面板
46 スペーサ
47 スライド片
51 押出調整機構
52 支持部材
53 挿入孔
54 操作孔
55 第一の押出部材(操作軸)
56 嵌合凸部
57 ハンドル装着部
58 ネジ孔部材
59 ハンドル
60 把持部
61 脱着部
62 第二の押出部材(連結部材)
63 嵌合凹部
64 締着具
65 スライド操作部材
66 スリット
67 ラック
68 ピニオン
69 ハンドル
70 軸受
71 回転軸
72 取付部
73 ピン
74 ピン孔
75 軸受
81 回転打撃体
82a インパクト部材
82b チェーン
82c フレキシブルワイヤ
82d ブレード
82e 連結ピン
82f 連結片
91 搬入系
92 搬出系
93 添加物の供給系

Claims (4)

  1. 複数の可動ブロックと、これら複数の可動ブロックを筒状周壁の一部でスライド自在に保持することのできる縦型筒状体と、縦型筒状体の筒状周壁で保持されるそれぞれの可動ブロックを縦型筒状体の中心方向に向けて押し出すための複数の押出調整機構とを備えていること、および、複数の可動ブロックがそれぞれの先端部側に破砕用の衝突面を有していること、および、縦型筒状体の筒状周壁には各可動ブロックを縦型筒状体の中心方向に向けてスライド自在に嵌め込み保持するための複数の開口部が周方向に隣接して形成されていること、および、押出調整機構が縦型筒状体の径方向に変位自在な押出面部を有していること、および、それぞれの可動ブロックが縦型筒状体の各開口部内に嵌め込まれて縦型筒状体の中心方向へスライド自在に保持されているとともに該各可動ブロックの衝突面が縦型筒状体内に突出して円周方向に分布していること、および、それぞれの押出調整機構が縦型筒状体外において各可動ブロックに対応して配置されているとともに該各押出調整機構の押出面部がそれぞれの可動ブロックの後端部側と連係していることを特徴とする回転式処理装置用の処理容器。
  2. 押出面部を有するものであって縦型筒状体の径方向に変位自在な押出部材が押出調整機構に装備されており、その押出部材の押出面部が可動ブロックの後端部に接触してこれと連係している請求項1に記載された回転式処理装置用の処理容器。
  3. 押出調整機構が上下動自在な押出部材を備えていてその押出部材の先端部側にある傾斜面部が縦型筒状体の径方向に変位自在な押出面部となっており、その押出面部に対して逆向きの傾斜面部ならなる連係部が可動ブロックの後端部側に設けられており、押出部材の押出面部と可動ブロックの連係部とが相対接触してこれらが互いに連係している請求項1に記載された回転式処理装置用の処理容器。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載された回転式処理装置用の処理容器と、処理容器内の軸心部に配置された回転軸と、回転軸の外周に放射状に装備された複数の回転打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とで構成されていること、および、縦型筒状をなす処理容器とその処理容器内にある回転打撃体との相対関係において、処理容器が回転打撃体の周囲を取り囲んでいること、および、縦型筒状をなす処理容器内に突出して円周方向に分布している各可動ブロックの衝突面と、処理容器内にある回転打撃体との相対関係において、各可動ブロックの衝突面と回転打撃体の先端部とが互いに非接触で近接するものであることを特徴とする処理対象物の回転式処理装置。
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