JP3132193U - 木材破砕機のデフレクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンマーミルを備えた木材破砕機において、大きな木片は勿論のこと、微粉や粉塵が全く飛散せず、安全衛生的で、効率よく長尺木材を破砕することができる木材破砕機のデフレクタ装置を提供する。
【解決手段】ハンマーミルを備えた木材破砕機のデフレクタ装置であって、基台に立設したポストと、このポストの上部に設けられ前記タブの中心を通る軸に対して上下に角度変更自在のヒンジと、このヒンジを水平姿勢からその内側を斜め上向き姿勢に変更可能に駆動するシリンダと、前記ヒンジの内側に、前記ホッパの上端及び外縁面から一定距離を置いてその上端及び外縁面を全体的にスッポリ覆う形の外蓋を設けた。また、散水ノズルを備えた。さらに、外蓋の内側に微粉旋回阻止板を設けた。
【選択図】図１

Description

本考案は木材破砕機のデフレクタ装置に関し、タブ内に投入した木材をハンマーミルでかじり取りながら破砕する木材破砕機において、前記ハンマーミルの作用により投入木材が前記タブ外へ時々飛散するのを防止し、かつ破砕処理中に前記タブから微粉が放出されるのを完全に防止した安全、衛生仕様の木材破砕機のデフレクタ装置に関する。

廃木材類を破砕する木材破砕機としては、固定の底面及びこの底面から立上げられたホッパから成るタブを有し、このタブの中に投入された木材を前記底面底部に設けたハンマーミルでかじり取り破砕する方式が一般的である。ホッパ内に投入された木材を攪拌してハンマーミルに対して供給するために、ホッパの内面に攪拌羽根を設けホッパ全体が回転するものと、ホッパ内に別途回転体を備えたものとがある。

ところが、この種ハンマーミルを備えた木材破砕機にあっては、長尺の木材をハンマーミルでかじりとる方式であるため、処理中の木材破片がタブの外方へ旋回流を伴って飛散するという問題点があった。

微粉のみならず大きな木片までが飛び出す原因を調べると、通常、木材は１ｍ前後（３０ｃｍ〜２ｍ）の長さに寸断されて投入されるのであるが、高速回転するハンマーミルによる微粉分散作用に加えて、長尺の木材がハンマーミルに吸引された際に突立つ、即ちハンマーミルに接触した木材の先端がハンマーミルに吸引されて水平姿勢から急に斜め姿勢に変化して、そのとき回りの木材をタブの外方へ投げ出す作用があることが判明した。

従って、木材破砕機を運転すると、常時微粉や小片が飛散するのみならず、時々に長尺の木材（丸太や角材）が飛び出してくるので、衛生的でないのみならずとても危険である。

これら危険を回避するために、投入木材を長くとも３０ｃｍ以下の寸法に寸断し、破砕してから投入する方法がある。このようにすれば、３０ｃｍ以上もの大片が飛び出してくる恐れはなく、微粉や小片の飛び出しを我慢すれば、何とか運転できる。ただし、木材破砕機に投入する木材を予め小さく寸断しなければならないので手間を要し、製品コストを高くしているという問題点があった。

これら微粉及び木片の飛散の問題を解決するために、飛散防止のための装置、即ちデフレクタ装置が必要であった。

従来の木材破砕機のデフレクタ装置としては、特開２００５−１２５１６２号公報、特許第３７９４６２６号公報、特開２００１−９３１８号公報の例がある。

特開２００５−１２５１６２号公報のデフレクタ装置は、ホッパ５の開口部７の一部を点検口として残した形の飛散防止カバー６を設けるというものである。開口部７を有するので、根本的な問題解決ができていない。

特許第７９４６２６号公報のデフレクタ装置は、蓋を上下方向に回動させる上下方向回動機構と水平方向に移動させる半径方向移動機構を有し、蓋の開閉操作を速やかに行おうとするものである。その明細書の段落に示されるように、蓋１２をある程度開いた状態とし、この開口部から木材を投入するので、開口部内部から微粉や小片或いは木片が飛び出してくる恐れが残る。

特開２００１−９３１８号公報のデフレクタ装置は、ホッパー５に木材投入口５ｄを残して飛散防止カバー７を設けるというものであり、これも前述公報のものと同じである。

これら従来のデフレクタ装置は、連続投入のために木材投入口を残して蓋類をするというものであり、連続投入できるが非衛生的で、かつ危険である。

また、これら木材投入口を残して蓋類を設ける場合には、大片の飛散を防止するため、予め小さく寸断した木材を投入することを義務付けておかねばならず、その前処理が必要であり、システム全体としては必ずしも効率アップしていない。
特開２００５−１２５１６２号公報、第１頁、図１ 特許第７９４６２６号公報、第１頁、図２ 特開２００１−９３１８号公報、第１頁、図２

本考案の木材破砕機のデフレクタ装置は、固定の底面とホッパから成るタブを有し、前記底面に備えたハンマーミルによってタブ内に投入された木材をかじり取り破砕する木材破砕機において、大きな木片は勿論のこと、微粉や粉塵が全く飛散せず、安全衛生的で、効率よく長尺木材を破砕することができる木材破砕機のデフレクタ装置を提供することを目的とする。

基台に固定された底面及びこの底面から立上げられたホッパから成るタブと、前記タブの前記底面底部に設けられ、前記タブの中に投入された長さ３０ｃｍ〜１ｍの長尺木材を回転刃物でかじり取り破砕するハンマーミルと、前記ハンマーミルでかじり取られた破砕物を前記ハンマーミルの外周に設けた網目を介して回収し、回収された破砕物を外部へ投送するコンベアとを備えた木材破砕機のデフレクタ装置であって、前記タブの側部に沿って前記基台に立設したポストと、このポストの上部に設けられ前記タブの中心を通る軸に対して上下に角度変更自在のヒンジと、このヒンジを水平姿勢からその内側を斜め上向き姿勢に変更可能に駆動するシリンダと、前記ヒンジの内側に、前記ホッパの上端及び外縁面から一定距離を置いてその上端及び外縁面を全体的にスッポリ覆う形の外蓋を設けたことを特徴とする。

タブの上部、即ちホッパの上端及び上縁面を一定距離を置いて（隙間を開けて）スッポリ覆うので、タブ内部から木片が外方へ飛び出す恐れは全くなくなる。タブから木片が飛び出す恐れがないので、３０ｃｍ〜１ｍの長尺木材をそのまま投入でき、投入木材を小さく寸断する必要がないのでシステム効率が高い。タブと外蓋との間に隙間を設けると、この隙間から微粉が出るが、このままでも直接舞い上る微粉は覆部で抑えているので、衛生的に大きな問題は残らない。

前記ヒンジに固定される前記外蓋は前記ホッパの上部を覆う覆部とその回りで下方に伸びる縁部とを有し、前記覆部は前記回転体の上端に対し０〜１０ｃｍの隙間を置き、前記縁部は前記ホッパの外縁面に対し５〜１０ｃｍの隙間を置いて前記ホッパの上部を覆う形とされることを特徴とする。覆部の隙間ゼロは、覆部をホッパの上に載せた形でも良いことを示す。

従来例で示したように、ホッパが回転する方式のものにあっては、３ｃｍ以上の隙間を残しておく。固定のホッパに対し別途回転体を備える場合は、ホッパは固定であるので隙間ゼロとして外蓋を覆せた状態にすることができる。

ホッパが回転する場合、タブと外蓋との関係では、外蓋はタブに対し宙吊り状態となっており、比較的大きな隙間を置いてタブの上部をスッポリ覆せた状態となる。いずれの場合も外縁との間に５〜１５ｃｍの大きな隙間を開けているので、前記外蓋の下面には、前記ハンマーミルの木材破砕作用によって舞い上がる微粉の旋回を阻止する微粉旋回阻止板を設けたことを特徴とする。

通常、本考案の外蓋を除いた状態では、ハンマーミルで破砕された微粉は粉塵となって空高く舞い上がる。因みに無蓋状態で運転して見た所、粉塵が空高く舞い上がり、２００ｍ離れた場所から煙の如く立上って見えた。本考案の外蓋には微粉旋回阻止板が設けられるので、ホッパ内での微粉の旋回が防止され、ホッパ及び外蓋との間に多少の隙間があっても、この隙間から粉塵が洩れることがない。実証によれば、覆部とホッパ上部との間に３ｃｍの隙間を開けている場合であっても、微粉旋回阻止板の取付けによって微粉（粉塵）洩れ量を９５％削減できた。

前記外蓋には、前記タブの内部にむけて散水する散水ノズルを付属させたことを特徴とする。

ハンマーミルによる破砕では大量の微粉が粉塵となって飛散する。ここに本考案の木材破砕機のデフレクタ装置には、タブの内部に向けて散水ノズルを付属させるので、散水を微粉や破砕片に吸着させて粉塵が出ないようにすることができ、衛生的な作業環境を提供できる。散水は、全量微粉や破砕片に吸着され、破砕片を少し湿らせる程度であるので、製品品質に影響を与えることはない。外蓋、微粉旋回阻止板、並びに散水ノズルの設置によって、微粉ないし粉塵の飛散を９９％以上（略１００％）阻止できた。

以上の通り本考案の木材破砕機のデフレクタ装置は、固定の底面とこれより立上げられたホッパから成るタブを有し、前記底面に備えたハンマーミルによってタブ内に投入された木材をかじり取り破砕する木材破砕機において、タブの上部を完全にスッポリ覆せる形の外蓋を設けるので、微粉や小片は勿論のこと、粉、塵だに全く飛散せず、安全衛生的で、効率よく長尺木材を破砕することができる。

投入木材の寸法を３０ｃｍ〜１ｍ位まで可能とするので、投入前に３０ｃｍ以下に細かく裁断せずともよく、システム効率をアップできる。３０ｃｍ以下の寸法であっても当然に破砕できる。

外蓋はタブに直接取り付けるのではなく、タブから０〜１０ｃｍの距離を置いて載置又は宙吊り状態とするので、その着脱をシリンダ等の駆動手段で容易に自動化できる。

外蓋下面に微粉旋回阻止板を設けるので、ハンマーミルから舞い上がる微粉の旋回を阻止することができ、外蓋からの微粉の洩れを一切なくして、粉塵の発生をほとんどゼロとして、衛生的な作業環境を提供できる。

外蓋にタブの内側に向けて散水する散水ノズルを付属させるので、粉塵の飛散を抑え、塵一つだに発生しない衛生的な作業環境を提供できる。

以下添付図面を参照して本考案を実施するための最適の形態を説明する。図１〜図４は本考案の一実施形態を示す木材破砕装置のデフレクタ装置を示す説明図である。

図１〜図３に示すように、本考案の木材破砕機のデフレクタ装置は、基台１に固定された底面２及びこの底面から立上げられたホッパ３から成るタブ４と、前記タブ４の前記底面２の底部に設けられ、前記タブ４の中に投入された長さ３０ｃｍ〜１ｍの長尺木材５を回転刃物６でかじり取り破砕するハンマーミル７と、前記ハンマーミル７でかじり取られた破砕物８を前記ハンマーミル７の外周に設けた網目９を介して回収し、回収された破砕物８を外部へ投送するコンベア１０とを備えた木材破砕機１１のデフレクタ装置１２であって、前記タブ４の側部に沿って前記基台１に立設したポスト１３と、このポスト１３の上部に設けられ前記タブ４の中心を通る軸に対して上下に角度変更自在のヒンジ１４と、このヒンジ１４を水平姿勢からその内側を斜め上向き姿勢に変更可能に駆動するシリンダ１５とを有し、前記ヒンジ１４の内側には、前記ホッパ３の上端３ａ及び外縁面３ｂ（図４参照）から一定距離Ａ、Ｂを置いてその上端３ａ及び外縁面３ｂを全体的にスッポリ覆う形の外蓋１６を設けたことを特徴とする。

図示の木材破砕機１１は固定式であるかの如く示すが、特許文献１、２、３で示されるようにキャタピラ類を取付けて移動式とされることもある。本考案の木材破砕機１１は、固定式であっても移動式であっても適用できる。

前記タブ４はタブ回転式のものの例で示す。即ち、底面２は基台１に対し固定的であるが、ホッパ３部分は基台１及び底面２に対して回転する。回転方向は、平面図で見て反時計回りの方向である。前記ホッパ３の立上り部の内面には、その回転に伴って木材５をハンマーミル７へ寄せ集めるための羽根３ｃが設けられている。

前記ポスト１３は、内部にシリンダ装置等による昇降手段が備えられており、図示の状態から上方へ向けて伸縮自在の構成とされている。ポスト１３を伸縮自在とするのは、図４に示すように外蓋１６を開けた状態において、開口面積を広くして木材５を投入し易くするためのものであり、本考案の要部を為すものではない。

前記ポスト１３の上方には、ヒンジピン１４Ｐを介して前記ヒンジ１４が取付けられ、そのヒンジ１４の後端をシリンダ１５によって上下に駆動することにより、外蓋１６を開閉駆動するようになっている。外蓋１６の開閉は、ポスト１４の昇降動作に連動してシリンダ１５を駆動することで行う。即ち、外蓋１６は、全体を上方に移動させつつ角度を変え、図４に示す状態に開放され、この状態にて破砕原料としての木材５が投入される。木材５の投入後、図１に示す状態に閉じられて、その後ハンマーミル７の作動によって破砕処理される。

外蓋１６は、天面を構成する覆部１６ａと、その回りで下方に伸びる縁部１６ｂとを有する。縁部１６ｂの深さは２０ｃｍの例で示す。ホッパ３の上端３ａと覆部１６ａとの間の距離をＡｃｍ、ホッパ３の外縁面３ｂと縁部１６ｂとの間の距離をＢｃｍとし、Ａ＝３〜１０ｃｍ、Ｂ＝５〜１０ｃｍの例で示す。ホッパ３の上端直径は２５００ｍｍの例で示す。

前記ハンマーミル７は、回転軸７ａの回りに多数の振り子状刃物６を有し、その底面には網目９が配置されている。従って、刃物６で木材５をかじり取り、直径数ｍｍ、長さ数ｃｍ程度以下の破砕物８を作り、これをコンベア１０上に送り出すことができる。このとき、木材５の直径が刃物６間に挟まるような寸法である場合には、長尺の木材、例えば５０ｃｍ〜１ｍの木材の一端がハンマーミル７に吸い寄せられ、水平姿勢から斜め姿勢に姿勢を急変することがあるので、この場合木材５が跳ね、他の木材をホッパ３の上方又は外方へ飛び出させることも生じ得る。

また、回転軸７ａは高速回転しているので、かじり取った破砕物８の一部をホッパ３内へ勢いよく飛散させることも生じる。さらに、ハンマーミル７は底面２に対し中心から偏心された位置に配置されているので、飛散物は渦巻き、外蓋１６が無い場合には、粉塵が空高く舞い上がっていたのである。

前記外蓋１６の下面には、前記ハンマーミルの木材破砕作用によって舞い上がる微粉１７の旋回を阻止する微粉旋回阻止板１８を設けている。

詳細には、図３に示すように、ホッパ３の立上り部３ｈの上方位置に、縁部１６ｂの深さの半分位の高さの板１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを設けたものである。微粉旋回阻止板１８を複数枚に分けたのは、ホッパ３の立上り部３ｈ内から舞い上る微粉１７を効率よく旋回阻止するためであり、実際の微粉の旋回を見た上で、図示の通りの形としたものである。大概２枚の板を直角を為す形として、立上り部３ｈの円形を取り囲み、かつその外周に残り微粉を始末する板を設けた形となっている。

さらに、本考案のデフレクタ装置１２では、前記外蓋１６に、前記タブ４の内部にむけて散水する散水ノズル１９を付属させている。散水ノズル１９は２個の例で示すが、ノズルの散水量によっては1個でもよく、３個又はそれ以上設けても良い。ノズル配置位置は前記ハンマーミル７の上部位置としている。図１には、ノズル配置位置をモデルで示している。散水ノズル１９は、散水管２０の先端に設けられ、この散水管２０はホース２１と接続され、このホースは図示しない水道又は給水ポンプと接続されている。

以上の構成の木材破砕機１１及びデフレクタ装置１２についてその作用を示す。

図１に示す木材破砕機１１において、投入した木材５の破砕処理が終了すると、デフレクタ装置１２を作動させ、図４に示すように外蓋１６を開けて破砕原料としての木材５が投入される。外蓋１６の開放は、ポスト１３の上昇とシリンダ１５の駆動によって行われる。

木材５は図示しないバケット車両や、バックホー等によって破線で示す位置まで投入される。投入木材の寸法は３０ｃｍ〜１ｍが適切で、これ以上小さく裁断する必要はない。３０ｃｍ〜１ｍの切断は、図示しないクラッシャや鋸によって行われる。３０ｃｍ以下の寸法のものが含まれるのは、当然に構わない。

木材５の投入が終了すると、外蓋１６を閉める。外蓋１６を閉めるには、ポスト１３を下げ、シリンダ１５により、ヒンジ１４を駆動することにより行われる。

外蓋１６を閉めると、図１に示す状態となる。即ち、外蓋１６の覆部１６ａとホッパ３の上端３ａとの間には、本例では３ｃｍの隙間があり、縁部１６ｂとホッパ３の外縁面３６との間には１０ｃｍの隙間が開いている。

木材破砕機１１が駆動されると、ハンマーミル７が高速回転をはじめ、ホッパ３が平面図において反時計回りに回転し、コンベア１０が破砕物８を装置外方へ移送するよう駆動され、散水ノズル１９から水が散水される。

ハンマーミル７は回転刃物６を高速回転させ、底面２の底部に設けられた開口面に到来する木材５を順次細かく破砕するものであるので、微粉１７を撒き散らし、かつ破砕中の木材５を吸引するよう作用する。

従って、ハンマーミル７は、吸引する木材５の姿勢を水平から斜めに急変さえることがあり、このとき、その木材の上にある別の木材を上方に跳ね上げることがあるが、跳ね上がり木材は外蓋１６によって跳ね返されるので、ホッパ外に飛び出すことはない。

また、微粉１７は上方に舞い上がるが、外蓋１６の覆部１６ａの下面には図３に示す微粉旋回阻止板１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）を設けているので、これに衝突し、旋回阻止されてホッパ内に落下する。

さらに、微粉１７に対しては散水ノズル１９から散水されているので、粉塵が発生せず、ホッパ３の上部に外蓋１６との間に３〜１０ｃｍの隙間があっても、この隙間から粉塵が飛散することもない。覆部１６ａと上端３ａの隙間を小さくし、又は微粉旋回阻止板１８の高さを高くすることにより、粉塵を略ゼロとすることができた。

ホッパ３の立上り部３ｈの内部には羽根３ｃが設けられている。従って、木材５はホッパ３の回転に伴って羽根３ｃで倒され、ハンマーミル７に送られるので、略全量の木材５を順次破砕できる。

ハンマーミル７の作動中、途中で過大な負荷が加わり噛み込むことがある。この場合、ハンマーミル７は逆回転し、次いで順回転することによって再起動できるようになっている。従来、これらの作動状態を観察したくて開口面を残し、覗き見るようにしていたが、この覗き込みは極めて危険な行為であり、中止すべきである。覗き込み作業は不要である。異常発生の場合は、ハンマーミル７の駆動を止め、外蓋１６を開けて調べれば良い。外蓋１６の開閉操作はシリンダ１５の作動によるので数秒内で実施でき、何ら問題ない。外蓋１６が開いているときホッパ３が回転し、ハンマーミル７が作動されないだけの安全回路の設置は必要である。

以上の木材破砕機１１のデフレクタ装置１２について、実際実験したところ、次のような結果が得られた。木材破砕機１１の本体機としては、ハスキー社のハスキーグラインダＰＲＯＧＲＩＮＧシリーズ（自走式）を用いた。デフレクタ装置１２の仕様は次表の通りである。

実験（平成１９年３月１６日）結果は良好で、粉塵はほとんど出なかった。１５分間の運転で、直径５ｍｍの微粉が１０個ばかり見えた。破砕処理には何の影響もなく、高品質の破砕物８を得た。設置認可を行う地方局現場検証でも、過去の例では見られないほど優秀であると絶賛され、安全、衛生的であることが認められた。

本考案は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、各種態様で実施可能である。

本考案の一実施形態に係る木材破砕機のデフレクタ装置を示す側面図である。 図１に示すハンマーミルの拡大平面説明図である。 図１の平面図である。 外蓋を開いた状態で示すデフレクタ装置の使用方法を示す側面説明図である。

符号の説明

１ 基台
２ 底面
３ ホッパ
３ａ 上端
３ｂ 外縁面
３ｃ 羽根
３ｈ 立上り部
４ タブ
５ 長尺木材
６ 回転刃物
７ ハンマーミル
８ 破砕物（製品）
９ 網目
１０ コンベア
１１ 木材破砕機
１２ デフレクタ装置
１３ ポスト
１４ ヒンジ
１４ｐ ヒンジピン
１５ シリンダ
１６ 外蓋
１６ａ 覆部
１６ｂ 縁部
１７ 微粉
１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）微粉旋回阻止板
１９ 散水ノズル
２０ 給水管
２１ ホース

Claims (4)

1. 基台に固定された底面及びこの底面から立上げられたホッパから成るタブと、前記タブの前記底面底部に設けられ、前記タブの中に投入された長さ３０ｃｍ〜１ｍの長尺木材を回転刃物でかじり取り破砕するハンマーミルと、前記ハンマーミルでかじり取られた破砕物を前記ハンマーミルの外周に設けた網目を介して回収し、回収された破砕物を外部へ投送するコンベアとを備えた木材破砕機のデフレクタ装置であって、
   前記タブの側部に沿って前記基台に立設したポストと、このポストの上部に設けられ前記タブの中心を通る軸に対して上下に角度変更自在のヒンジと、このヒンジを水平姿勢からその内側を斜め上向き姿勢に変更可能に駆動するシリンダと、
   前記ヒンジの内側に、前記ホッパの上端及び外縁面から一定距離を置いてその上端及び外縁面を全体的にスッポリ覆う形の外蓋を設けたことを特徴とする木材破砕機のデフレクタ装置。
2. 前記ヒンジに固定される前記外蓋は前記ホッパの上部を覆う覆部とその回りで下方に伸びる縁部とを有し、前記覆部は前記回転体の上端に対し０〜１０ｃｍの隙間を置き、前記縁部は前記ホッパの外縁面に対し５〜１５ｃｍの隙間を置いて前記ホッパの上部を覆う形とされていることを特徴とする請求項１記載の木材破砕機のデフレクタ装置。
3. 前記外蓋の下面には、前記ハンマーミルの木材破砕作用によって舞い上る微粉の旋回を阻止する微粉旋回阻止板を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の木材破砕機のデフレクタ装置。
4. 前記外蓋には、前記タブの内部にむけて散水する散水ノズルを付属させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の木材破砕機のデフレクタ装置。

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