JP2015136733A - 成形装置及び成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉粒状の原料を成形する成形装置において、成形物を取り出す反応容器の取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、粉粒状の原料を反応容器内において適切に加圧させて成形できるようにする。
【解決手段】 粉粒状の原料ｘを押圧部材２１により反応容器１０内において加圧させて成形し、成形物Ｘを反応容器の取出し口１５から押し出す成形装置において、取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリット１６を周方向に複数設け、取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材３１によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段３０を設けると共に、この取出し側締付け手段における取出し側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置５０を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置に関するものである。特に、前記の成形装置において、成形物を押し出す反応容器の取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、粉粒状の原料を反応容器内において適切に加圧・加熱させて成形することができるようにし、また粉粒状の原料を加圧・加熱させて成形した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、成形物に対する圧力が解除されて成形物が膨張するのを抑制して、成形物の品質が低下するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。

従来から、バイオマス粉砕物等の粉粒状の原料を成形装置により加圧・加熱させて成形し、バイオマス固形成形物等の成形物を製造することが行われている。

ここで、このように粉粒状の原料を加圧・加熱させて成形する成形装置としては、従来から様々なものが使用されていた。

例えば、特許文献１、２においては、原料供給部に供給されたバイオマス粉砕物等の粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器における加熱部において加熱させて成形し、この成形物を反応容器の冷却部において冷却させた後、この成形物を反応容器の圧力調整部を通して取出し口から押し出し、このように押し出された成形物を切断装置により所定の長さに切断させるようにしたものが示されている。

ここで、前記の特許文献１、２に示されるものにおいては、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形するにあたり、押圧部材によって粉粒状の原料を加圧させる圧力を前記の圧力調整部において調整するようにしている。

そして、前記の特許文献１、２のものにおいては、押圧部材によって粉粒状の原料を加圧させる圧力を圧力調整部において調整するにあたり、圧力調整部における反応容器を上側容器と下側容器とに分離させ、加圧調整装置により、この上側容器と下側容器とを相対的に移動させて、この圧力調整部における反応容器の径を調整し、これにより押圧部材によって粉粒状の原料を加圧させる圧力を調整させるようにしている。

しかし、このように圧力調整部における反応容器を上側容器と下側容器とに分離させ、加圧調整装置によりこの上側容器と下側容器とを相対的に移動させて、この圧力調整部における反応容器の径を調整するようにした場合、上側容器と下側容器との上下方向に力が加わるだけでけあり、圧力調整部に導かれた成形物をこの圧力調整部全体において十分に保持することが困難になり、前記のように押圧部材により反応容器内において粉粒状の原料を加圧させて成形する際に、圧力調整部に導かれた成形物が取出し口から押し出されてしまい、粉粒状の原料を十分に加圧させて成形することが困難になるという問題があった。

また、特許文献１、２に示される成形装置において、前記のように粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器における加熱部において加熱させて成形した後、次の粉粒状の原料を反応容器内に供給するために、前記の押圧部材を原料供給部側に戻すようにした場合、前記のように成形された成形物に対する圧力が解除されて、成形物が膨張してしまい、高密度の成形物を得ることができなくなったり、成形物の品質にバラツキが生じたりするという問題があった。

また、特許文献３においては、反応容器の底部における取出し口の開閉を行う蓋部材をピストンなどの駆動装置によって水平方向に移動させるようにし、この蓋部材によって反応容器における前記の取出し口を閉塞させた状態で、反応容器の上端に設けられたホッパーから反応容器内にバイオマス粉砕物等の粉粒状の原料を充填させ、このように充填された原料を、反応容器内において押圧部材により加圧させた状態で、反応容器の外周に設けた加熱冷却装置により加熱させて、前記の原料を成形した後、この成形物を前記の加熱冷却装置により冷却させるようにしている。そして、前記の蓋部材を移動させて取出し口を開口させ、成形物を前記の加圧部材により反応容器内から取出し口を通して押し出した後、前記の蓋部材を移動させて、この蓋部材に設けた突起部により押し出された成形物を押圧して落下させるようにしている。

しかし、特許文献３に示されるものにおいては、反応容器の底部における取出し口の開閉を行う蓋部材や、この蓋部材を水平方向に移動させる駆動装置が必要になって、コストが高く付くと共に、装置が大型化するという問題があった。また、前記のように蓋部材を水平方向に移動させて、反応容器の底部における取出し口を蓋部材によって閉塞させた場合、反応容器内に充填された粉粒状の原料を加圧部材により加圧させて成形する際に、この蓋部材に大きな圧力が加わり、蓋部材を水平方向に移動させるピストンなどの駆動装置が変形してしまい、反応容器内に充填された粉粒状の原料を加圧部材により十分に加圧させて成形することが困難になる等の問題があった。

特開２００８−２７４１０７号公報 特開２００８−２７４１１３号公報 特開２０１０−１００８０８号公報

本発明は、バイオマス粉砕物等の粉粒状の原料を所定の形状に成形する成形装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

そして、本発明においては、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、成形物を押し出す反応容器の取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、粉粒状の原料を反応容器内において適切に加圧・加熱させて成形することができるようにし、また粉粒状の原料を加圧・加熱させて成形した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、成形物に対する圧力が解除されて成形物が膨張するのを抑制し、成形物の品質が低下するのを防止することを課題とするものである。

本発明に係る第１の成形装置においては、前記のような課題を解決するため、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設け、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段を設けると共に、この取出し側締付け手段における取出し側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けた。

ここで、前記のように取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設けると共に、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材を設け、前記の取出し側締付け手段により、取出し側スリットの位置における反応容器の外周を取出し側締付け部材によって締め付けると、この取出し側締付け部材により反応容器の外周全体が締め付けられて、取出し側スリットが設けられた位置における成形物に対して反応容器の外周全体から圧力が加わり、取出し側スリットが設けられた位置において成形物が十分に保持されるようになる。

そして、この第１の成形装置を用いて成形物を製造するにあたっては、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除させるようにする。

ここで、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、取出し側締付け手段により取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付けると、前記のように取出し側スリットの位置における反応容器の外周全体が前記の取出し側締付け部材により締め付けられて、取出し側スリットが設けられた位置に導かれた成形物に対して反応容器の外周全体から圧力が加わり、成形物が取出し口から押し出されるということがなく、取出し側スリットが設けられた位置において成形物が十分に保持され、粉粒状の原料を反応容器内において十分に加圧させて成形することができるようになる。

また、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除すると、取出し側スリットが設けられた位置に保持されていた成形物を、反応容器の取出し口から簡単に押し出すことができるようになる。

また、本発明に係る第２の成形装置においては、前記のような課題を解決するため、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設け、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿った供給側締付け部材によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける供給側締付け手段を設けると共に、この供給側締付け手段における供給側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けた。

ここで、前記のように原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設けると共に、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿って供給側締付け部材を設け、前記の供給側締付け手段により、供給側スリットの位置における反応容器の外周を供給側締付け部材によって締め付けると、この供給側締付け部材により反応容器の外周全体が締め付けられ、供給側スリットが設けられた位置における成形物に対して反応容器の外周全体から圧力が加わり、供給側スリットが設けられた位置において成形物が十分に保持されるようになる。

そして、この第２の成形装置を用いて成形物を製造するにあたっては、成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の制御装置により、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けるようにする。

ここで、このように成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、供給側締付け手段によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付けると、前記の押圧部材による押圧が解除されても、反応容器内において成形された成形物が、供給側スリットが設けられた位置において適切に保持され、供給側スリットが設けられた位置を超えて原料供給部側に膨張するのが抑制されるようになる。

また、本発明に係る第３の成形装置においては、前記のような課題を解決するため、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設け、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段を設けると共に、前記の原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設け、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿った供給側締付け部材によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける供給側締付け手段を設け、前記の取出し側締付け手段及び供給側締付け手段における取出し側締付け部材及び供給側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けた。

そして、この第３の成形装置を用いて成形物を製造するにあたっては、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除し、また成形物を反応容器の取出し口から所定長さ押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付けると共に、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けるようにする。

このように粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の取出し側締付け手段により取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付けるようにすると、前記のように取出し側スリットの位置における反応容器の外周全体が、前記の取出し側締付け部材によって締め付けられ、取出し側スリットが設けられた位置に導かれた成形物に対して反応容器の外周全体から圧力が加わり、成形物が取出し口から押し出されるということがなく、取出し側スリットが設けられた位置において成形物が十分に保持されるようになり、粉粒状の原料を反応容器内において十分に加圧させて成形することができると共に、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除すると、取出し側スリットが設けられた位置に保持されていた成形物を、反応容器の取出し口から簡単に押し出すことができるようになる。

また、成形物を反応容器の取出し口から所定長さ押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付けると共に、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けると、取出し側スリットが設けられた位置において成形物が十分に保持されるようになると共に、供給側スリットが設けられた位置において成形物が十分に保持されるようになる。そして、この状態で、前記の押圧部材による押圧が解除されても、反応容器内において成形された成形物が、取出し側締付け手段と供給側締付け手段とによって締め付けられた反応容器の間で保持され、成形物が膨張するのが抑制されるようになる。

また、前記の第１〜第３の成形装置においては、前記の取出し側スリット及び／又は供給側スリットが設けられる反応容器の部分の厚みを薄くすることが好ましい。このように取出し側スリット及び／又は供給側スリットが設けられる反応容器の部分の厚みを薄くすると、前記の取出し側締付け部材や供給側締付け部材により、取出し側スリットの位置における反応容器の外周や、供給側スリットの位置における反応容器の外周が十分に締め付けられ、成形物が取出し側スリットの位置や供給側スリットの位置において十分に保持されるようになる。

この結果、本発明に係る第１の成形装置においては、成形物を取り出す取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、成形物が取出し口から押し出されないようにして、粉粒状の原料を十分に加圧させて成形することができると共に、成形物を反応容器の取出し口から簡単に押し出すことができるようになる。

また、本発明に係る第２の成形装置においては、成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、反応容器内において成形された成形物が、供給側スリットが設けられた位置を超えて原料供給部側に膨張するのが抑制され、成形物の品質が低下するということがなくなる。

さらに、本発明に係る第３の成形装置においては、成形物を取り出す取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、成形物が取出し口から押し出されないようにして、粉粒状の原料を十分に加圧させて成形することができると共に、成形物を反応容器の取出し口から簡単に押し出すことができるようになり、また成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、反応容器内において成形された成形物が膨張するのが抑制され、成形物の品質が低下するということがなくなる。

本発明の実施形態に係る成形装置を示した概略正面図である。 前記の実施形態に係る成形装置において、（Ａ）は取出し側スリットの位置における反応容器の外周を取出し側締付け手段によって締め付ける状態を示した概略部分説明図、（Ｂ）は供給側スリットの位置における反応容器の外周を供給側締付け手段によって締め付ける状態を示した概略部分説明図である。 前記の実施形態に係る成形装置において成形物を製造する工程を示し、（Ａ）は取出し側スリットの位置における反応容器の外周と、供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付けた状態で、原料供給部から粉粒状の原料を反応容器内に供給する工程を示した概略断面説明図、（Ｂ）は前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付けを解除した状態で、反応容器内に供給された粉粒状の原料を押圧部材により加圧させて成形する工程を示した概略断面説明図、（Ｃ）は前記のように粉粒状の原料を成形した後、取出し側スリットの位置における反応容器の外周の締め付けを解除する工程を示した概略断面説明図、（Ｄ）は前記のように取出し側スリットの位置における反応容器の外周と、供給側スリットの位置における反応容器の外周との締め付けを解除した状態で、押圧部材により反応容器内における成形物を下方に移動させて、取出し口から成形物を所定長さ押し出す工程を示した概略断面説明図、（Ｅ）は前記のように取出し口から成形物を所定長さ押し出した状態で、取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付けて、押圧部材により成形物をさらに加圧させる工程を示した概略断面説明図、（Ｆ）は前記のように取出し側スリットの位置における反応容器の外周と、供給側スリットの位置における反応容器の外周とを締め付けた状態で、取出し口から押し出された成形物を切断させると共に、押圧部材を上方に移動させる工程を示した概略断面説明図である。 前記の実施形態に係る成形装置において、（Ａ）は取出し側スリットの位置における反応容器の厚みを薄くした状態を示した部分断面説明図、（Ｂ）は供給側スリットの位置における反応容器の厚みを薄くした状態を示した部分断面説明図である。 前記の実施形態に係る成形装置において、（Ａ）は取出し側スリットが設けられた厚みの薄い取出し側補助反応容器をフランジにより装着させた状態を示した部分断面説明図、（Ｂ）は供給側スリットが設けられた厚みの薄い供給側補助反応容器をフランジにより装着させた状態を示した部分断面説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る成形装置及びこの成形装置を用いた成形物の製造方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る成形装置及び成形物の製造方法は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

この実施形態における成形装置においては、図１、図３に示すように、反応容器１０を上下方向に配置させ、この反応容器１０の上部側に設けられた原料供給部１１からバイオマス粉砕物等の粉粒状の原料ｘを反応容器１０内に供給するようにしている。

そして、反応容器１０の上端の導入口１２から駆動装置（図示せず）によって上下方向に移動される押圧部材２１を反応容器１０内に導入させ、この押圧部材２１を下方に移動させて、反応容器１０内に供給された粉粒状の原料ｘを、この押圧部材２１により反応容器１０内において加圧させると共に反応容器１０の外周に加熱装置２２が設けられた加熱部１３において加熱させて成形し、この成形物Ｘを反応容器１０の外周に冷却装置２３が設けられた反応容器１０の案内部１４を通して冷却させ、このように冷却された成形物Ｘを反応容器１０の取出し口１５から押し出すようにしている。

そして、このように取出し口１５から押し出された成形物Ｘを切断装置２４により所定の長さに切断させて、所定長さの成形物Ｘを得るようにしている。

ここで、この実施形態における成形装置においては、成形物Ｘを取り出す取出し口１５側における反応容器１０の外周に、軸方向に沿った取出し側スリット１６を周方向に複数設け、この取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周に沿った取出し側締付け部材３１により、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周を締め付ける取出し側締付け手段３０を設けると共に、前記の原料供給部１１と加熱部１３との間における反応容器１０の外周に、軸方向に沿った供給側スリット１７を周方向に複数設け、この供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周に沿った供給側締付け部材４１により、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付ける供給側締付け手段４０を設けている。

そして、前記の取出し側締付け手段３０及び供給側締付け手段４０を制御装置５０によって制御し、取出し側締付け手段３０の取出し側締付け部材３１による取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を制御すると共に、供給側締付け手段４０の供給側締付け部材４１による供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を制御するようにしている。

ここで、前記の取出し側締付け手段３０においては、取出し側締付け部材３１により取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を行うにあたり、図２（Ａ）に示すように、取出し側締付け部材３１の周方向の端部から所要間隔を介して外方に突出された締付け調整部３１ａの間に締付けボルト３２を取り付け、この締付けボルト３２を回転装置３３により回転させ、この締付けボルト３２のボルト頭３２ａと、取出し側締付け部材３１における片側の締付け調整部３１ａに溶接固定されたナット３４との間隔を変更させて、取出し側締付け部材３１における前記の締付け調整部３１ａの間隔を調整し、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を行うようにしている。

また、前記の供給側締付け手段４０においては、供給側締付け部材４１により供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を行うにあたり、図２（Ｂ）に示すように、供給側締付け部材４１の周方向の端部から所要間隔を介して外方に突出された締付け調整部４１ａの間に締付けボルト４２を取り付け、この締付けボルト４２を回転装置４３により回転させ、この締付けボルト４２のボルト頭４２ａと、供給側締付け部材４１における片側の締付け調整部４１ａに溶接固定されたナット４４との間隔を変更させて、供給側締付け部材４１における前記の締付け調整部４１ａの間隔を調整し、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を行うようにしている。

なお、本発明において用いる取出し側締付け手段３０や供給側締付け手段４０はこのようなものに限定されず、例えば、シリンダー（図示せず）等によって伸縮される伸縮ロッド（図示せず）により、取出し側締付け部材３１における締付け調整部３１ａの間隔や供給側締付け部材４１における締付け調整部４１ａの間隔を変更させて、取出し側スリット１６の位置や供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を行うようにしたり、市販のホースバンド（図示せず）を用いて、取出し側スリット１６の位置や供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周の締め付け及びその解除を行うようにすることも可能である。

次に、この実施形態における成形装置を用いて所定長さの成形物Ｘを製造する工程を図３（Ａ）〜（Ｆ）に基づいて説明する。

先ず、図３（Ａ）に示すように、前記の取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１により、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周を締め付けて、取出し側スリット１６の位置における成形物Ｘに対して反応容器１０の外周全体から圧力を加えると共に、前記の供給側締付け手段４０における供給側締付け部材４１により、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付けて、供給側スリット１７の位置における成形物Ｘに対して反応容器１０の外周全体から圧力を加え、成形物Ｘを取出し側スリット１６の位置と供給側スリット１７の位置との間で保持させた状態で、加熱部１３における成形物Ｘを前記の加熱装置２２によって加熱させると共に、案内部１４における成形物Ｘを前記の冷却装置２３によって冷却させ、この状態で、前記の原料供給部１１から粉粒状の原料ｘを反応容器１０内に供給する。

次いで、前記のように取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１及び供給側締付け手段４０における供給側締付け部材４１を締め付け、取出し側スリット１６の位置と供給側スリット１７の位置との間で成形物Ｘを保持させた状態で、前記の押圧部材２１を下方に移動させ、押圧部材２１によって所定の圧力が加わった後、図３（Ｂ）に示すように、供給側締付け手段４０における供給側締付け部材４１による締め付けを解除させ、さらに反応容器１０内に供給された粉粒状の原料ｘを前記の押圧部材２１により加圧させて成形する。この場合、取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１による締め付けにより、取出し側スリット１６の位置における成形物Ｘが反応容器１０の外周全体から押さえられて十分に保持されているため、取出し側スリット１６の位置における成形物Ｘが反応容器１０の取出し口１５から押し出されるということがなく、押圧部材２１により粉粒状の原料ｘを十分に加圧させて成形することができるようになる。

そして、このように粉粒状の原料ｘを押圧部材２１により加圧させて成形した後、図３（Ｃ）に示すように、取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１による締め付けを解除させる。このように、取出し側締付け部材３１による締め付けを解除させると、反応容器１０の取出し口１５における圧力が開放されて反応容器１０内における成形物Ｘが膨張し、反応容器１０の取出し口１５から成形物Ｘの一部が少し突出された状態になる。

その後、図３（Ｄ）に示すように、前記の押圧部材２１を所定長さ下方に移動させて、反応容器１０内における成形物Ｘを下方に移動させ、新たに成形された成形物Ｘを押し込むと共に、加熱部１３において加熱された成形物Ｘを案内部１４に向けて移動させ、また案内部１４において冷却された成形物Ｘを前記の取出し口１５から所定長さ押し出して、押圧部材２１の移動を停止させる。

そして、このように案内部１４において冷却された成形物Ｘを取出し口１５から所定長さ押し出した後、図３（Ｅ）に示すように、前記の取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１により、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周を締め付けて、取出し側スリット１６の位置において成形物Ｘを保持させ、この状態で、前記の押圧部材２１の先端が前記の供給側締付け部材４１の位置にくるまで、押圧部材２１を下方に移動させて、成形物Ｘを圧縮させる。

その後、図３（Ｆ）に示すように、前記の供給側締付け手段４０における供給側締付け部材４１により、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付けて、成形物Ｘを供給側スリット１７と取出し側スリット１６との間において加圧された状態で保持させ、この状態で、取出し口１５から所定長さ押し出された成形物Ｘを前記の切断装置２４によって切断させる一方、前記の押圧部材２１を上方に移動させて、押圧部材２１を前記の原料供給部１１より上方の位置に導くようにする。なお、長尺の成形物Ｘを製造する場合には、取出し口１５から押し出された成形物Ｘが必要とする所定の長さになった時点で、成形物Ｘを切断させるようにする。

このように押圧部材２１を上方に移動させた場合、押圧部材２１による成形物Ｘの押圧が解除されるが、前記のように供給側締付け手段４０における供給側締付け部材４１により、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周が締め付けられて、供給側スリット１７の位置において成形物Ｘが保持されると共に、取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１により、取出し側スリット１６の位置において成形物Ｘが保持されるため、加熱部１３において加熱された成形物Ｘが膨張するのが抑制されて、成形物Ｘの品質が低下するのが防止される。

そして、図３（Ｆ）に示すように、前記の押圧部材２１を上方に移動させて、押圧部材２１を前記の原料供給部１１より上方の位置に導いた後は、前記の図３（Ａ）に示すように、原料供給部１１から粉粒状の原料ｘを反応容器１０内に供給し、前記のような操作を繰り返して、所定長さの成形物Ｘを連続して製造させるようにする。

ここで、前記のように取出し側締付け手段３０における取出し側締付け部材３１や、供給側締付け手段４０における供給側締付け部材４１によって、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周や、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付けるにあたり、図４（Ａ）に示すように、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の厚みを薄くし、また図４（Ｂ）に示すように、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の厚みを薄くすると、取出し側スリット１６の位置や供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周が、前記の取出し側締付け部材３１や供給側締付け部材４１によって十分に締め付けられるようになる。

また、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の厚みを薄くするにあたっては、図５（Ａ）に示すように、取出し側スリット１６が設けられた厚みの薄い取出し側補助反応容器１０ａをフランジ１０ｂにより反応容器１０に装着させるようにし、また供給側スリット１７の位置における反応容器１０の厚みを薄くするにあたっては、図５（Ｂ）に示すように、供給側スリット１７が設けられた厚みの薄い供給側補助反応容器１０ｃをフランジ１０ｄにより反応容器１０に装着させるようにすることもできる。このようにした場合には、取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の厚みを薄くしたり、供給側スリット１７の位置における反応容器１０の厚みを薄くしたりすることが簡単に行え、このような反応容器１０の製造が簡単に行えるようになる。

そして、前記のように取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の厚みを薄くし、また供給側スリット１７の位置における反応容器１０の厚みを薄くすると、前記のように押圧部材２１により粉粒状の原料ｘを加圧させて成形する場合に、成形物Ｘが反応容器１０の取出し口１５から押し出されるのが一層防止され、粉粒状の原料ｘをより十分に加圧させて成形できるようになり、また前記のように押圧部材２１を上方に移動させて、押圧部材２１による成形物Ｘの押圧を解除させる場合に、供給側スリット１７の位置と取出し側スリット１６の位置との間における反応容器１０内において成形物Ｘがより確実に保持され、成形物Ｘが膨張するのが確実に抑制されて、成形物Ｘの品質が低下するのが一層防止されるようになる。

なお、この実施形態における成形装置においては、反応容器１０の取出し口１５側に取出し側スリット１６を設け、この取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周を取出し側締付け手段３０によって締め付けるようにすると共に、原料供給部１１と加熱部１３との間に供給側スリット１７を設け、この供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を供給側締付け手段４０によって締め付けるようにしたが、必ずしも、前記の取出し側スリット１６と供給側スリット１７との両方を設け、これらのスリット１６，１７の位置における反応容器１０の外周を、取出し側締付け手段３０と供給側締付け手段４０とによって締め付けるようにする必要はない。

例えば、前記の取出し側スリット１６だけを設け、この取出し側スリット１６の位置における反応容器１０の外周を締め付ける取出し側締付け手段３０だけを設けるようにし、或いは、前記の供給側スリット１７だけを設け、この供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付ける供給側締付け手段４０だけを設けるようにすることができる。ここで、供給側スリット１７だけを設け、この供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付ける供給側締付け手段４０だけを設けるようにした場合、前記のように押圧部材２１により粉粒状の原料ｘを加圧させて成形する場合に、成形物Ｘが反応容器１０の取出し口１５から押し出されるのを防止することが困難になるため、例えば、粉粒状の原料ｘを加圧させて成形する場合に、反応容器１０の取出し口１５を閉塞させる蓋材（図示せず）等を設けることが好ましい。

また、この実施形態における成形装置においては、案内部１４における反応容器１０の外周に冷却装置２３を設けるようにしたが、この案内部１４においては、反応容器１０の外周側から熱が自然に放熱されるため、必ずしも冷却装置２３を設ける必要はない。また、加熱部１３において加熱させた成形物Ｘを急速に冷却させると、成形物Ｘの特性等が低下するような場合には、前記の冷却装置２３を設けないようにしたり、前記の冷却装置２３を使用しないようにする。

また、この実施形態における成形装置においては、反応容器１０を上下方向に配置させるようにしたが、反応容器１０を横方向に配置させるようにすることもできる。

１０ 反応容器，１０ａ 取出し側補助反応容器，１０ｂ フランジ，１０ｃ 供給側補助反応容器，１０ｄ フランジ
１１ 原料供給部
１２ 導入口
１３ 加熱部
１４ 案内部
１５ 取出し口
１６ 取出し側スリット
１７ 供給側スリット
２１ 押圧部材
２２ 加熱装置
２３ 冷却装置
２４ 切断装置
３０ 取出し側締付け手段
３１ 取出し側締付け部材，３１ａ 締付け調整部
３２ 締付けボルト，３２ａ ボルト頭
３３ 回転装置
３４ ナット
４０ 供給側締付け手段
４１ 供給側締付け部材，４１ａ 締付け調整部
４２ 締付けボルト，４２ａ ボルト頭
４３ 回転装置
４４ ナット
５０ 制御装置
ｘ 粉粒状の原料，Ｘ 成形物

本発明は、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置及びこのような成形装置を用いて成形物を製造する成形物の製造方法に関するものである。特に、前記の成形装置において、成形物を押し出す反応容器の取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、粉粒状の原料を反応容器内において適切に加圧・加熱させて成形することができるようにし、また粉粒状の原料を加圧・加熱させて成形した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、成形物に対する圧力が解除されて成形物が膨張するのを抑制して、成形物の品質が低下するのを防止するようにした点に特徴を有するものである。

本発明に係る成形物の製造方法においては、前記のような課題を解決するため、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置を用いて成形物を製造するにあたり、前記の取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設け、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段を設けると共に、この取出し側締付け手段における取出し側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設け、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除するようにした。

そして、前記のように粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除させるようにする。

また、本発明に係る第１の成形装置においては、前記のような課題を解決するため、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設け、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿った供給側締付け部材によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける供給側締付け手段を設けると共に、この供給側締付け手段における供給側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けた。

そして、この第１の成形装置を用いて成形物を製造するにあたっては、成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の制御装置により、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けるようにする。

また、本発明に係る第２の成形装置においては、前記のような課題を解決するため、原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設け、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段を設けると共に、前記の原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設け、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿った供給側締付け部材によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける供給側締付け手段を設け、前記の取出し側締付け手段及び供給側締付け手段における取出し側締付け部材及び供給側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けた。

そして、この第２の成形装置を用いて成形物を製造するにあたっては、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除し、また成形物を反応容器の取出し口から所定長さ押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付けると共に、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けるようにする。

また、前記の第１又は第２の成形装置においては、前記の取出し側スリット及び／又は供給側スリットが設けられる反応容器の部分の厚みを薄くすることが好ましい。このように取出し側スリット及び／又は供給側スリットが設けられる反応容器の部分の厚みを薄くすると、前記の取出し側締付け部材や供給側締付け部材により、取出し側スリットの位置における反応容器の外周や、供給側スリットの位置における反応容器の外周が十分に締め付けられ、成形物が取出し側スリットの位置や供給側スリットの位置において十分に保持されるようになる。

この結果、本発明に係る前記の成形物の製造方法においては、成形物を取り出す取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、成形物が取出し口から押し出されないようにして、粉粒状の原料を十分に加圧させて成形することができると共に、成形物を反応容器の取出し口から簡単に押し出すことができるようになる。

また、本発明に係る第１の成形装置及び第１の成形装置を用いた成形物の製造方法においては、成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、反応容器内において成形された成形物が、供給側スリットが設けられた位置を超えて原料供給部側に膨張するのが抑制され、成形物の品質が低下するということがなくなる。

さらに、本発明に係る第２の成形装置及び第２の成形装置を用いた成形物の製造方法においては、成形物を取り出す取出し口を蓋部材によって閉塞させなくても、成形物が取出し口から押し出されないようにして、粉粒状の原料を十分に加圧させて成形することができると共に、成形物を反応容器の取出し口から簡単に押し出すことができるようになり、また成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、押圧部材を原料供給部側に戻す際に、反応容器内において成形された成形物が膨張するのが抑制され、成形物の品質が低下するということがなくなる。

例えば、前記の供給側スリット１７だけを設け、この供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付ける供給側締付け手段４０だけを設けるようにすることができる。ここで、供給側スリット１７だけを設け、この供給側スリット１７の位置における反応容器１０の外周を締め付ける供給側締付け手段４０だけを設けるようにした場合、前記のように押圧部材２１により粉粒状の原料ｘを加圧させて成形する場合に、成形物Ｘが反応容器１０の取出し口１５から押し出されるのを防止することが困難になるため、例えば、粉粒状の原料ｘを加圧させて成形する場合に、反応容器１０の取出し口１５を閉塞させる蓋材（図示せず）等を設けることが好ましい。

Claims (7)

1. 原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設け、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段を設けると共に、この取出し側締付け手段における取出し側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けたことを特徴とする成形装置。
2. 原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設け、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿った供給側締付け部材によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける供給側締付け手段を設けると共に、この供給側締付け手段における供給側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けた特徴とする成形装置。
3. 原料供給部から供給された粉粒状の原料を、押圧部材により反応容器内において加圧させると共に反応容器の加熱部において加熱させて成形し、加熱された成形物を反応容器の案内部を通して冷却させて、成形物を反応容器の取出し口から押し出すようにした成形装置において、前記の取出し口側における反応容器の外周に、軸方向に沿った取出し側スリットを周方向に複数設け、この取出し側スリットの位置における反応容器の外周に沿った取出し側締付け部材によって取出し側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける取出し側締付け手段を設けると共に、前記の原料供給部と加熱部との間における反応容器の外周に、軸方向に沿った供給側スリットを周方向に複数設け、この供給側スリットの位置における反応容器の外周に沿った供給側締付け部材によって供給側スリットの位置における反応容器の外周を締め付ける供給側締付け手段を設け、前記の取出し側締付け手段及び供給側締付け手段における取出し側締付け部材及び供給側締付け部材の締め付け及び解除を制御する制御装置を設けたことを特徴とする成形装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の成形装置において、前記の取出し側スリット及び／又は供給側スリットが設けられる反応容器の部分の厚みを薄くしたことを特徴とする成形装置。
5. 請求項１に記載の成形装置を用いて成形物を製造するにあたり、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除することを特徴とする成形物の製造方法。
6. 請求項２に記載の成形装置を用いて成形物を製造するにあたり、成形物を反応容器の取出し口から押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の制御装置により、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けることを特徴とする成形物の製造方法。
7. 請求項３に記載の成形装置を用いて成形物を製造するにあたり、粉粒状の原料を押圧部材により反応容器内において加圧させて成形する際に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付ける一方、反応容器の取出し口から成形物を押し出す際に、前記の制御装置により、前記の取出し側締付け手段による締め付けを解除し、また成形物を反応容器の取出し口から所定長さ押し出した後、前記の押圧部材を原料供給部側に戻す前に、前記の制御装置により、前記の取出し側スリットの位置における反応容器の外周を前記の取出し側締付け手段によって締め付けると共に、前記の供給側スリットの位置における反応容器の外周を前記の供給側締付け手段によって締め付けることを特徴とする成形物の製造方法。

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