JP4002856B2 - 原料材混合攪拌装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば育苗用培土の原料材、特に基材としての籾殻と結合剤としての芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水稲等の作物の苗を苗床によって育苗することが行われており、さらに、この苗床の床土としては一般的に土壌培土が用いられていた。ところが、このような土壌培土は、良質（均質）の床土が比較的高価で入手が困難であったり、重く運搬性等が悪かった。そこで、このような土壌培土に代わる床土（培土）が提案されている（一例として、特許文献１）。
【０００３】
前記公報に示される培土は、植物質培土材（樹皮、パルプチップ、オガクズなどを堆肥化したバーク堆肥等）を、親水性ウレタンプレポリマーを結合剤として用いて固結させ乾燥した構成となっている。なお、結合剤としては、ポリビニルアルコールやデンプン類も用いられる場合がある。この種の培土は、樹皮やパルプチップ等の所謂産業廃棄物を培土材として有効利用することができ、またこの植物質培土材も比較的安価である。
【０００４】
しかしながら、前述の如き従来の培土は、依然として以下の欠点があった。すなわち、培土材の結合（結合剤を用いた固結乾燥）に長い時間（例えば、１〜３時間程度）が掛かり、量産が困難で結果的にコスト高であった。また、完成した培土（すなわち，結合剤により固結され乾燥された培土材）は、硬質であるものの割れたり欠け易く、このため運搬中に形が崩れたりし、その取扱いが面倒で煩雑であった。また一方、実際の使用に際しては、前記従来の培土を育苗のために灌水すると、灌水前にも増して形が崩れ易くなる。このため、例えば自動田植機の苗台にセットして田植えを実施しようとしても、装置のフィンガー部分がうまく苗を掴み取ることができず、スムースな作業が困難となる場合もあった。また何より、前述の如き従来の培土では、培土材自体は比較的安価であるものの、親水性ウレタンプレポリマー等の結合剤が高価であり、結果的に全体としては依然として高価であった。
【０００５】
そこで、割れたり崩れることがなく取扱いが容易な育苗用培土、及びこの育苗用培土を安価でかつ量産することができる培土製造装置を既に本出願人が提案している（一例として、特願平１０−１８４８９３号）。
【０００６】
前記提案した育苗用培土は、基材としての籾殻と結合剤としての芯鞘型繊維とを混合攪拌し、この混合攪拌した籾殻及び芯鞘型繊維を加熱圧縮成形して得られる。この育苗用培土は、屈曲性及び保水性に富んでおり、割れたり欠け難く、運搬中に形が崩れることがなく、その取扱いも容易になる。
【０００７】
また、このような育苗用培土を製造するために前記提案した培土製造装置では、上下一対のベルトコンベヤを備えている。この培土製造装置によれば、籾殻と芯鞘型繊維とを攪拌混合した原料材が層状となり上下一対のベルトコンベヤによって挟持されながら搬送され、この搬送の途中において加熱圧縮成形されて所謂マット状の育苗用培土が得られる。したがって、一連の作業を順次連続して自動的に実施することができ、大幅に作業効率が向上し、前述の如き育苗用培土を安価でかつ量産することができる。
【０００８】
ところで、前記培土製造装置は、前述の如く一連の作業を順次連続して自動的に実施して前述の如き育苗用培土を安価でかつ量産することができるが、この培土製造装置に供給する原料材は、培土製造装置に供給する時点で既に好適に（充分に）混合攪拌されていなければならず、また、その混合割合も設定された最適値（最適量）でなければならない。特に、籾殻と芯鞘型繊維とから成る原料材は、適切に（充分に）混合攪拌しなければ、芯鞘型繊維が複雑で細かい網状になって籾殻と絡み合った状態となり難く、また、その混合割合が最適値（最適量）でなければ良好な（良質な）籾殻成形物を得ることができない。
【０００９】
しかも、このような混合攪拌された原料材は、培土製造装置の処理能力に対応した必要量（多量）を効率良く準備しなければならない。
【００１０】
そこで、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌することができる原料材混合攪拌装置を既に本出願人が提案している（特許文献２）。
【００１１】
しかしながら、前記提案した原料材混合攪拌装置は、以下の如き欠点があった。
【００１２】
すなわち、原料材を収容するを収容するホッパが、本体とこの本体の上部開口を閉鎖可能な蓋体とによって構成されており、換言すれば、蓋体がホッパ本体に付設された構成となっており、しかもこの蓋体はホッパ本体の軸線方向に沿ってスライドすることでホッパ本体の開口を開閉するものであったため、構造が複雑化・大型化し、高価であった。
【００１３】
また、原料材の攪拌終了後にはホッパ（本体及び蓋体）をその軸線と直交する方向の支軸周りに上下回転させて上部開口を下方へ向けて原料材を排出する構成であったため、このホッパの回転に大きな動力を要し、しかも、ホッパを回転させるのに大きなスペースが必要であった。
【００１４】
さらに、特に、攪拌中の原料材に肥料等の水溶液を噴霧すると好適であるが、この水溶液を噴霧するためのノズルがホッパ本体に設けられた構成であったため、このノズルに連結された液チューブの絡み防止のため、ホッパは一方向に連続的に回転することができず、所定の範囲で往復回動せざるを得なかった。このため、正逆回転可能な高価な駆動用モータやこれを制御する制御機器を必要とした。またこのため、液チューブがホッパと共に大きく動き、損傷し易かった。
【００１５】
【特許文献１】
特公昭５６−１８１６５号公報
【特許文献２】
特許第３３４９６８３号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも、構造が簡単かつ小型で安価な原料材混合攪拌装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の原料材混合攪拌装置は、籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置であって、軸線方向両端部が閉鎖された円筒形に形成されると共に周囲壁一部が開口し、円筒軸線が略水平状態で設置されると共に、前記開口が上方を向く位置、前記開口が下方を向く位置、及び前記開口が所定の傾斜方向を向く位置へ前記軸線周りに回転可能とされ、前記開口から投入された前記原料材を収容する攪拌筒と、前記攪拌筒の内部に前記攪拌筒と同軸的でかつ独自に回転可能に設けられ、前記攪拌筒内に収容された前記原料材を回転することで攪拌する攪拌スクリューと、前記攪拌筒と独立して設けられ、前記攪拌筒の開口が前記所定の傾斜方向を向いた前記攪拌筒の回転位置において前記開口を外方から閉鎖可能な蓋体と、前記蓋体に設けられ、前記攪拌筒内で混合攪拌されている前記原料材に添加材水溶液を噴霧するノズルと、前記攪拌筒に設けられ、前記蓋体が前記攪拌筒から離間して前記開口を開放した状態において前記攪拌筒の回転に伴って前記ノズルに接触し前記ノズルを清浄する清浄手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１８】
ここで、請求項１記載の原料材混合攪拌装置は、原料材として籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌するものであり、さらに、この原料材を加熱圧縮成形することによって籾殻成形物（育苗用培土）が製造される。この育苗用培土は、スポンジのように腰が強くて屈曲性及び保水性に富んでおり、割れたり欠け難く、運搬中に形が崩れることがない。また、育苗のために灌水しても形が崩れることがなく、その取扱いも容易になる。
【００１９】
そこで、このような育苗用培土を製造するために、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、攪拌筒と攪拌スクリューと蓋体とノズルとを備えている。この原料材混合攪拌装置によれば、攪拌筒の開口が上方を向く位置とされた状態で、籾殻と芯鞘型繊維とが当該開口から投入されて攪拌筒内に収容される。次いで、攪拌筒がその開口が所定の傾斜方向を向いた回転位置まで軸線周りに回転され、開口が蓋体と対向する状態となる。さらに、この状態で蓋体が攪拌筒の開口を外方から閉鎖する。
【００２０】
この状態で、攪拌スクリューが駆動することにより、攪拌筒内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。
【００２１】
さらに、攪拌筒内に収容され混合攪拌される原料材（籾殻と芯鞘型繊維）には、蓋体に設けられたノズルから添加材水溶液（例えば、肥料等の水溶液）が噴霧され、原料材と共に混合攪拌される。
【００２２】
ここで、粒状の添加材（例えば、粒状肥料等）では、芯鞘型繊維で結合した籾殻成形物（育苗用培土等）の中で偏在し、しかも、外部へ漏出する恐れがある。これに対し、添加材（例えば、肥料等）の水溶液は、混合攪拌中の原料材（籾殻及び芯鞘型繊維）に噴霧することにより、籾殻の隅々まで満遍なく付着し、しかも、外部へ漏出することもない。
【００２３】
攪拌筒内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、蓋体が攪拌筒の開口を開放すると共に、攪拌筒が軸線周りに回転され、その開口が下方へ向けられる。これにより、攪拌筒内の混合攪拌された後の前記原料材が外部に排出される。
【００２４】
このように、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、攪拌筒の開口を閉鎖するための蓋体が攪拌筒と独立して設けられており、攪拌筒の所定の回転位置において外方から当該開口を閉鎖する構成であり、しかも、円筒形の攪拌筒はその軸線周りに回転移動して開口位置を変更する構成であるため、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。またこのため、攪拌筒を回転移動させるための動力が小さくてすみ、しかも、回転させるための特別なスペースが不要であり（円筒形の攪拌筒がその軸線周りに回転移動するため、新たに必要となる回転スペースは実質的にゼロであり）、これによっても、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。
【００２５】
またさらに、添加材水溶液を噴霧するノズルが蓋体に設けられた構成であるため、ノズルに連結された液チューブが前述の如く攪拌筒が回転移動する際に攪拌筒と共に大きく動いたり不要に絡み付くことがない。このため、液チューブの劣化や損傷が防止される。
【００２６】
さらに、前述の如くノズルに連結された液チューブが攪拌筒と共に動くことがないため、すなわち、ノズルに連結された液チューブとは無関係に攪拌筒のみを回転移動することができるため、この攪拌筒を所定の範囲で往復回動させる必要がなく、一方向に連続的に回転させることが可能になる。したがって、この攪拌筒の往復回動のための正逆回転可能な高価な駆動用モータやこれを制御する制御機器が不要になり、安価になる。
【００２７】
また特に、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、攪拌筒にノズルを清浄する清浄手段が設けられている。この清浄手段は、蓋体が攪拌筒から離間して開口を開放した状態において、すなわち、攪拌筒内に原料材を収容（投入）するために攪拌筒の開口が上方を向く位置へ回転させる際や、混合攪拌された後の各原料材を攪拌筒から排出するために攪拌筒の開口が下方へ向く位置へ回転させる際に、この攪拌筒の回転に伴ってノズルに接触し、ノズルに付着した不要な付着物を除去して清浄する。
【００２８】
したがって、連続して多数回（多量）の原料材を混合攪拌する場合であっても、自動的にノズルが清浄されて好適に添加材水溶液を噴霧することができ、初期の性能を維持することができる。
【００２９】
このように、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも、構造が簡単かつ小型で安価になる。
【００３０】
なお、前述した請求項１における芯鞘型繊維としては、例えば、芯鞘型ポリエステル（ユニチカ製）やビオノーレ（昭和高分子（株）製）を用いることができる。また、籾殻は、圧縮粉砕した籾殻を用いることが好ましい。
【００３１】
さらに、籾殻と芯鞘型繊維の混合割合としては、例えば、籾殻が６００ｇの場合に芯鞘型繊維を１５ｇとすると良いが、この混合割合は、適宜変更可能である。
【００３２】
また、他の添加材として、育苗用肥料や吸水性を良くするための界面活性剤を併せて混合攪拌してもよい。
【００３３】
なお、育苗用肥料としては、中期育成用肥料（例えば、商標：ロングＭ１００）、良質土壌菌繁殖用剤（例えば、ゼオライト）、初期育成用肥料（例えば、硫加燐安）、健苗育成剤（例えば、商標：ＦＴＥ）、ＰＨ調整剤兼用の発芽抑制物質除去剤（例えば、クエン酸）、等が含まれる。
【００３４】
さらに、籾殻と芯鞘型繊維、及び各育苗用肥料の混合割合としては、例えば、籾殻が６００ｇの場合に、芯鞘型繊維を１５ｇ、中期育成用肥料を６０ｇ、良質土壌菌繁殖用剤を６ｇ、初期育成用肥料を７ｇ、健苗育成剤を０．３６ｇ、発芽抑制物質除去剤を１．２ｇとすると良いが、この混合割合は適宜変更可能である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図４には本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０が適用されて製造された育苗用培土１０の外観斜視図が示されている。
【００３６】
この育苗用培土１０は、培土基材としての籾殻１２と、結合剤としての芯鞘型繊維１４、及び他の添加材としての複数の育苗用肥料１６を含んで構成されており、本実施の形態においては、例えば育苗箱に入るように、縦寸法２８ｃｍ、横寸法５８ｃｍ、厚さ寸法２ｃｍのマット形状に成形されている。ここで、以下に育苗用培土１０の各構成材の種類及び含有量の一例を示す。
【００３７】
籾殻 ：６００ｇ
芯鞘型繊維（芯鞘型ポリエステル：ユニチカ製） ： １５ｇ
中期育成用肥料（商標：ロングＭ１００） ： ６０ｇ
良質土壌菌繁殖用剤（ゼオライト） ： ６ｇ
初期育成用肥料（硫加燐安） ： ７ｇ
健苗育成剤（商標：ＦＴＥ） ： ０．３６ｇ
発芽抑制物質除去剤（クエン酸） ： １．２ｇ
前記の芯鞘型繊維１４として用いた芯鞘型ポリエステル（ユニチカ製）は、芯部１４Ａ及び鞘部１４Ｂ（図５に概略的に図示）によって構成されており、鞘部１４Ｂは１１０℃で軟化し、芯部１４Ａは２５０℃で軟化する。また、芯鞘型繊維１４としては、例えば、ビオノーレ（昭和高分子（株）製）を用いることができる。この場合には、鞘部１４Ｂは９０℃で軟化し、芯部１４Ａは１１５℃で軟化する。実際に使用される芯鞘型繊維１４は、短く裁断された状態のものであって、所定温度で加熱されることにより鞘部１４Ｂ同士が溶着し合い、複雑で細かい網状になって籾殻１２と絡み合うものである。
【００３８】
なお、前記籾殻１２や芯鞘型繊維１４及び複数の育苗用肥料１６の混合割合は、適宜変更可能である。
【００３９】
次に、この育苗用培土１０を製造するための本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０について説明する。
【００４０】
図１には、原料材混合攪拌装置２０の全体構成が一部破断した正面図にて示されており、図２には原料材混合攪拌装置２０の全体構成が一部破断した平面図にて示されている。
【００４１】
この原料材混合攪拌装置２０は、攪拌筒２２を備えている。攪拌筒２２は、軸線方向両端部が閉鎖された円筒形に形成されており、機枠２４に水平方向に支持された主軸２６に軸受２８を介して回転可能に支持されている。また、攪拌筒２２の周囲壁一部には、開口３０が形成されている。
【００４２】
さらに、攪拌筒２２の軸線方向一端部（軸受２８による支持部分）には、スプロケット３２が取り付けられている。このスプロケット３２は、機枠２４に固定された駆動モータ３４のスプロケット３６にチェーン３８を介して連結されている。これにより、攪拌筒２２は、駆動モータ３４が作動することによって、主軸２６周りに回転移動されるようになっている。なお、攪拌筒２２は、その開口３０が上方へ向く位置（図１においてＡ位置）、開口３０が斜め上方へ向く位置（図１においてＢ位置）、開口３０が下方へ向く位置（図１においてＣ位置）の３つの位置へ回転移動して停止されるように設定されている。
【００４３】
攪拌筒２２の直上には、原料ホッパ４０が設けられている。原料ホッパ４０は、前記各原料材の投入口とされており、前述の如く攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が上方へ向く位置（図１においてＡ位置）となった状態において開口３０に対向しており、投入された各原料材を開口３０へと案内して攪拌筒２２内に収容することができる構成である。
【００４４】
また、攪拌筒２２の内部には、攪拌スクリュー４２が設けられている。この攪拌スクリュー４２は、主軸２６周りに攪拌羽根４４が固着された構成となっている。この攪拌羽根４４は、例えば、丸棒に平板を溶接することで形成されており、主軸２６の周囲に螺旋状に配設され、しかも主軸２６の両端部から中央部へ向かうように傾斜して設けられている。またさらに、この攪拌羽根４４が固着された主軸２６の他端部（前記スプロケット３２と反対側端部）には、スプロケット４６が取り付けられている。このスプロケット４６は、機枠２４に固定された駆動モータ４８のスプロケット５０にチェーン５２を介して連結されている。これにより、攪拌スクリュー４２（攪拌羽根４４）は、駆動モータ４８が作動することによって、主軸２６が攪拌羽根４４と共に回転され、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材を主軸の両端部（すなわち、攪拌筒２２の軸線方向両端部）から中央部へ押し込むようにして対流させながら混合攪拌することができるようになっている。
【００４５】
なお、この攪拌スクリュー４２の攪拌羽根４４の形状や個数あるいは配置位置は、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材の特性（素性）や量等に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
一方、攪拌筒２２の側方には、蓋体５４が配置されている。この蓋体５４は、攪拌筒２２と独立して設けられており、一対のアーム５６が固着されている。さらに、これらのアーム５６は蓋軸５８に固定されている。すなわち、蓋体５４は、アーム５６を介して蓋軸５８に回転可能に支持された構成となっている。さらに、蓋軸５８には作動杆６０の一端が連結固定されており、作動杆６０の他端はエアシリンダ６２に連結されている。これにより、エアシリンダ６２の作動によって蓋体５４が蓋軸５８周りに回動して攪拌筒２２に接離できる構成である。しかもこの場合、この蓋体５４は、攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が斜め上方へ向く位置（図１においてＢ位置）となった状態において、攪拌筒２２に接近移動することで、その開口３０を外方から閉鎖することができる。
【００４７】
さらに、蓋体５４には、噴霧ノズル６４が取り付けられている。この噴霧ノズル６４は、可撓性の液チューブ６６を介してポンプ６８に接続されており、さらに、このポンプ６８は、図示を省略した電磁弁、流量計等を介して水溶液タンク７０に接続されている。水溶液タンク７０は、添加材としての複数の育苗用肥料１６の水溶液を収容している。これにより、水溶液タンク７０内の所定量に計量された育苗用肥料１６の水溶液を、噴霧ノズル６４から攪拌筒２２内に噴霧することができる。
【００４８】
またさらに、攪拌筒２２の外周には、清浄手段としての２個の清浄ブラシ７１が設けられている。この清浄ブラシ７１は、前述の如く蓋体５４が攪拌筒２２から離間して開口３０を開放した状態において、攪拌筒２２の回転に伴って（すなわち、攪拌筒２２内に原料材を投入するために攪拌筒２２の開口３０が上方を向く位置へ回転させる際や、混合攪拌された後の各原料材を攪拌筒２２から排出するために攪拌筒２２の開口３０が下方へ向く位置へ回転させる際に）噴霧ノズル６４に接触し、この噴霧ノズル６４に付着した不要な付着物を除去して清浄することができる構成となっている。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、清浄ブラシ７１は、攪拌筒２２の周囲に２個設けた構成としているが、この清浄ブラシ７１の配置位置や個数は適宜設定できる。
【００５０】
また、攪拌筒２２の開口３０側の斜め下方には、ガイド板７２が設けられている。このガイド板７２は、攪拌筒２２に対向し傾斜して設けられており、攪拌筒２２に蓋体５４が接近移動してその開口３０を閉鎖した状態（図１においてＢ位置）から、攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が下方へ向く位置（図１においてＣ位置）となる際に、攪拌筒２２内に収容された原料材が開口３０から溢れ出した場合にこれを受け止めて真下へ向けて案内するように構成されている。
【００５１】
以上の構成の原料材混合攪拌装置２０の直下には、機枠２４とは無関係に（接触せず自立した状態で）、排出ベルトコンベヤ７４が配置されている。この排出ベルトコンベヤ７４は、前述の如く攪拌筒２２が主軸２６に回転移動して開口３０が下方へ向いた状態となった際に、攪拌筒２２内から落下する前記原料材を受け止めて、所定個所へ搬送することができるようになっている。
【００５２】
一方、原料材混合攪拌装置２０の側方には、図３に示す如く、籾殻供給手段を構成する籾殻タンク７６が配置されている。籾殻タンク７６は、前記培土基材としての籾殻１２を収容している。さらに、この籾殻タンク７６は、籾殻供給手段を構成するスクリューコンベヤ７８によって、原料ホッパ４０と接続されている。これにより、籾殻タンク７６内の籾殻１２を、スクリューコンベヤ７８によって原料ホッパ４０へ順次供給することができる。
【００５３】
また、原料ホッパ４０の直上には、繊維供給手段を構成する繊維タンク８０が配置されている。繊維タンク８０は、前記結合剤としての芯鞘型繊維１４を短く裁断した状態で収容しており、下部開口にはベルトコンベヤ８２を備えている。このベルトコンベヤ８２は、計量秤８４付きのベルトコンベヤ８６を介して原料ホッパ４０と接続されている。これにより、繊維タンク８０内の芯鞘型繊維１４を、所定量に計量して原料ホッパ４０へ順次供給することができる。
【００５４】
次に、本実施の形態の作用を前述した育苗用培土１０の製造手順と共に説明する。
【００５５】
前述の如き構成の原料材混合攪拌装置２０によれば、原料材を混合攪拌する際には、先ず、蓋体５４は攪拌筒２２から離間しており、攪拌筒２２はその開口３０が上方へ向いた状態（図１においてＡ位置）、すなわち開口３０が原料ホッパ４０に対向した状態となっている。
【００５６】
ここで、籾殻タンク７６に収容された籾殻１２がスクリューコンベヤ７８によって原料ホッパ４０へ順次供給される。また、繊維タンク８０からは、収容された芯鞘型繊維１４が、ベルトコンベヤ８２及び計量秤８４付きのベルトコンベヤ８６を介して原料ホッパ４０へ順次供給される。
【００５７】
次いで、駆動モータ３４が作動することによって、攪拌筒２２が主軸２６周りに回転移動され、開口３０が斜め上方へ向く状態（図１においてＢ位置）となる。さらに、エアシリンダ６２が作動して蓋体５４が蓋軸５８周りに回動されて攪拌筒２２に接近移動し、攪拌筒２２の開口３０が外方から閉鎖される。
【００５８】
さらにこの状態で、駆動モータ４８が作動することによって攪拌スクリュー４２が回転され、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。
【００５９】
その後、複数の育苗用肥料１６の水溶液が水溶液タンク７０からポンプ６８を介して送り込まれ、噴霧ノズル６４から攪拌筒２２内へ供給され、混合攪拌されている原料材に噴霧される。
【００６０】
これにより、芯部１４Ａと鞘部１４Ｂから成る芯鞘型繊維１４は、籾殻１２及び各育苗用肥料１６の水溶液と共に攪拌混合されることにより、複雑で細かい網状になって籾殻１２と絡み合うと共に、育苗用肥料１６の水溶液が籾殻１２の隅々まで満遍なく付着する。
【００６１】
次いで、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、再びエアシリンダ６２が作動して蓋体５４が蓋軸５８周りに回動されて攪拌筒２２から離間移動され、攪拌筒２２の開口３０が開放される。
【００６２】
さらに、駆動モータ３４が再び作動されて攪拌筒２２が主軸２６周りに回転移動され、開口３０が下方へ向く状態（図１においてＣ位置）となる。これにより、攪拌筒２２内の混合攪拌された後の前記原料材が開口３０から外部に排出される。なお、攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が下方へ向く位置となる際に、攪拌筒２２内に収容された原料材が開口３０から溢れ出した場合には、これがガイド板７２によって受け止められて真下へ向けて案内される。さらに、排出された原料材は、排出ベルトコンベヤ７４によって受け止められて、所定個所へ搬送集積される。
【００６３】
以上により混合攪拌された原料材（籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び育苗用肥料１６）は、圧縮成形装置によって、加熱されながら圧縮成形される。このようにして加熱圧縮成形することで、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが軟化して溶着し合い、網状になって籾殻１２と絡み合う。さらに、加熱圧縮成形された原料材（籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び育苗用肥料１６）は、直ちに冷却圧縮成形される。これにより、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが網状になって籾殻１２と絡み合った状態のままで固化され、所謂マット状の育苗用培土１０が完成する。
【００６４】
このようにして完成した育苗用培土１０は、図５に模式的に示す如く、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが軟化して溶着し合い、網状になって籾殻１２と絡み合い結合された状態に成形され、これにより、所謂スポンジのような屈曲性及び保水性のある育苗用培土１０が得られる。
【００６５】
ここで、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、攪拌筒２２の開口３０を閉鎖するための蓋体５４が攪拌筒２２と独立して設けられており、攪拌筒２２の所定の回転位置において外方から当該開口３０を閉鎖する構成であり、しかも、円筒形の攪拌筒２２はその軸線（主軸２６）周りに回転移動して開口３０の位置を変更する構成であるため、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。またこのため、攪拌筒２２を回転移動させるための動力（駆動モータ３４の駆動力）が小さくてすみ、しかも、回転させるための特別なスペースが不要であり（円筒形の攪拌筒２２がその軸線周りに回転移動するため、新たに必要となる回転スペースは実質的にゼロであり）、これによっても、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。
【００６６】
またさらに、育苗用肥料１６の水溶液を噴霧する噴霧ノズル６４が蓋体５４に設けられた構成であるため、噴霧ノズル６４に連結された液チューブ６６が前述の如く攪拌筒２２が回転移動する際にこの攪拌筒２２と共に大きく動いたり不要に絡み付くことがない。このため、液チューブ６６の劣化や損傷が防止される。
【００６７】
さらに、前述の如く噴霧ノズル６４に連結された液チューブ６６が攪拌筒２２と共に動くことがないため、すなわち、噴霧ノズル６４に連結された液チューブ６６とは無関係に攪拌筒２２のみを回転移動することができるため、この攪拌筒２２を所定の範囲で往復回動させる必要がなく、一方向に連続的に回転させることが可能になる。したがって、この攪拌筒２２の往復回動のための正逆回転可能な高価な駆動用モータやこれを制御する制御機器が不要になり、安価になる。
【００６８】
また特に、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、攪拌筒２２に噴霧ノズル６４を清浄する清浄ブラシ７１が設けられている。この清浄ブラシ７１は、蓋体５４が攪拌筒２２から離間して開口３０を開放した状態において、攪拌筒２２内に原料材を収容（投入）するために攪拌筒２２の開口３０が上方を向く位置へ回転させる際や、混合攪拌された後の各原料材を攪拌筒２２から排出するために攪拌筒２２の開口３０が下方へ向く位置へ回転させる際に、この攪拌筒２２の回転に伴って噴霧ノズル６４に接触し、噴霧ノズル６４に付着した不要な付着物を除去して清浄する。
【００６９】
したがって、連続して多数回（多量）の原料材を混合攪拌する場合であっても、自動的に噴霧ノズル６４が清浄されて好適に添加材水溶液を噴霧することができ、初期の性能を維持することができる。
【００７０】
このように、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び他の育苗用肥料１６の水溶液から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも、構造が簡単かつ小型で安価になる。
【００７１】
なお、前記実施の形態においては、清浄ブラシ７１を攪拌筒２２の周囲に２個設けた構成としたが、この清浄ブラシ７１の配置位置や個数は適宜設定できる。
【００７２】
また、清浄手段としては、前記実施の形態の如く清浄ブラシ７１とするに限らず、例えばクリーニング布等の布材や不織布等を適用して構成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る原料材混合攪拌装置装置は、籾殻と芯鞘型繊維及び他の添加材から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも構造が簡単かつ小型で安価になるという優れた効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置の構成を示す一部破断した正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置の構成を示す一部破断した平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置の全体構成を示す概略的な正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置が適用されて製造された育苗用培土の外観斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置が適用されて製造された育苗用培土における圧縮成形された後の芯鞘型繊維の状態を示す一部簡略化した模式図である。
【符号の説明】
１０ 育苗用培土
１２ 籾殻
１４ 芯鞘型繊維
１４Ａ 芯部
１４Ｂ 鞘部
１６ 育苗用肥料（添加材）
２０ 原料材供給装置
２２ 攪拌筒
２６ 主軸
３０ 開口
４２ 攪拌スクリュー
４４ 攪拌羽根
５４ 蓋体
６２ エアシリンダ
６４ 噴霧ノズル
６８ ポンプ
７０ 水溶液タンク
７１ 清浄ブラシ（清浄手段）
７２ ガイド板
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば育苗用培土の原料材、特に基材としての籾殻と結合剤としての芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水稲等の作物の苗を苗床によって育苗することが行われており、さらに、この苗床の床土としては一般的に土壌培土が用いられていた。ところが、このような土壌培土は、良質（均質）の床土が比較的高価で入手が困難であったり、重く運搬性等が悪かった。そこで、このような土壌培土に代わる床土（培土）が提案されている（一例として、特許文献１）。
【０００３】
前記公報に示される培土は、植物質培土材（樹皮、パルプチップ、オガクズなどを堆肥化したバーク堆肥等）を、親水性ウレタンプレポリマーを結合剤として用いて固結させ乾燥した構成となっている。なお、結合剤としては、ポリビニルアルコールやデンプン類も用いられる場合がある。この種の培土は、樹皮やパルプチップ等の所謂産業廃棄物を培土材として有効利用することができ、またこの植物質培土材も比較的安価である。
【０００４】
しかしながら、前述の如き従来の培土は、依然として以下の欠点があった。すなわち、培土材の結合（結合剤を用いた固結乾燥）に長い時間（例えば、１〜３時間程度）が掛かり、量産が困難で結果的にコスト高であった。また、完成した培土（すなわち，結合剤により固結され乾燥された培土材）は、硬質であるものの割れたり欠け易く、このため運搬中に形が崩れたりし、その取扱いが面倒で煩雑であった。また一方、実際の使用に際しては、前記従来の培土を育苗のために灌水すると、灌水前にも増して形が崩れ易くなる。このため、例えば自動田植機の苗台にセットして田植えを実施しようとしても、装置のフィンガー部分がうまく苗を掴み取ることができず、スムースな作業が困難となる場合もあった。また何より、前述の如き従来の培土では、培土材自体は比較的安価であるものの、親水性ウレタンプレポリマー等の結合剤が高価であり、結果的に全体としては依然として高価であった。
【０００５】
そこで、割れたり崩れることがなく取扱いが容易な育苗用培土、及びこの育苗用培土を安価でかつ量産することができる培土製造装置を既に本出願人が提案している（一例として、特願平１０−１８４８９３号）。
【０００６】
前記提案した育苗用培土は、基材としての籾殻と結合剤としての芯鞘型繊維とを混合攪拌し、この混合攪拌した籾殻及び芯鞘型繊維を加熱圧縮成形して得られる。この育苗用培土は、屈曲性及び保水性に富んでおり、割れたり欠け難く、運搬中に形が崩れることがなく、その取扱いも容易になる。
【０００７】
また、このような育苗用培土を製造するために前記提案した培土製造装置では、上下一対のベルトコンベヤを備えている。この培土製造装置によれば、籾殻と芯鞘型繊維とを攪拌混合した原料材が層状となり上下一対のベルトコンベヤによって挟持されながら搬送され、この搬送の途中において加熱圧縮成形されて所謂マット状の育苗用培土が得られる。したがって、一連の作業を順次連続して自動的に実施することができ、大幅に作業効率が向上し、前述の如き育苗用培土を安価でかつ量産することができる。
【０００８】
ところで、前記培土製造装置は、前述の如く一連の作業を順次連続して自動的に実施して前述の如き育苗用培土を安価でかつ量産することができるが、この培土製造装置に供給する原料材は、培土製造装置に供給する時点で既に好適に（充分に）混合攪拌されていなければならず、また、その混合割合も設定された最適値（最適量）でなければならない。特に、籾殻と芯鞘型繊維とから成る原料材は、適切に（充分に）混合攪拌しなければ、芯鞘型繊維が複雑で細かい網状になって籾殻と絡み合った状態となり難く、また、その混合割合が最適値（最適量）でなければ良好な（良質な）籾殻成形物を得ることができない。
【０００９】
しかも、このような混合攪拌された原料材は、培土製造装置の処理能力に対応した必要量（多量）を効率良く準備しなければならない。
【００１０】
そこで、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌することができる原料材混合攪拌装置を既に本出願人が提案している（特許文献２）。
【００１１】
しかしながら、前記提案した原料材混合攪拌装置は、以下の如き欠点があった。
【００１２】
すなわち、原料材を収容するを収容するホッパが、本体とこの本体の上部開口を閉鎖可能な蓋体とによって構成されており、換言すれば、蓋体がホッパ本体に付設された構成となっており、しかもこの蓋体はホッパ本体の軸線方向に沿ってスライドすることでホッパ本体の開口を開閉するものであったため、構造が複雑化・大型化し、高価であった。
【００１３】
また、原料材の攪拌終了後にはホッパ（本体及び蓋体）をその軸線と直交する方向の支軸周りに上下回転させて上部開口を下方へ向けて原料材を排出する構成であったため、このホッパの回転に大きな動力を要し、しかも、ホッパを回転させるのに大きなスペースが必要であった。
【００１４】
さらに、特に、攪拌中の原料材に肥料等の水溶液を噴霧すると好適であるが、この水溶液を噴霧するためのノズルがホッパ本体に設けられた構成であったため、このノズルに連結された液チューブの絡み防止のため、ホッパは一方向に連続的に回転することができず、所定の範囲で往復回動せざるを得なかった。このため、正逆回転可能な高価な駆動用モータやこれを制御する制御機器を必要とした。またこのため、液チューブがホッパと共に大きく動き、損傷し易かった。
【００１５】
【特許文献１】
特公昭５６−１８１６５号公報
【特許文献２】
特許第３３４９６８３号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも、構造が簡単かつ小型で安価な原料材混合攪拌装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の原料材混合攪拌装置は、籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置であって、軸線方向両端部が閉鎖された円筒形に形成されると共に周囲壁一部が開口し、円筒軸線が略水平状態で設置されると共に、前記開口が上方を向く位置、前記開口が下方を向く位置、及び前記開口が所定の傾斜方向を向く位置へ前記軸線周りに回転可能とされ、前記開口から投入された前記原料材を収容する攪拌筒と、前記攪拌筒の内部に前記攪拌筒と同軸的でかつ独自に回転可能に設けられ、前記攪拌筒内に収容された前記原料材を回転することで攪拌する攪拌スクリューと、前記攪拌筒と独立して設けられ、前記攪拌筒の開口が前記所定の傾斜方向を向いた前記攪拌筒の回転位置において前記開口を外方から閉鎖可能な蓋体と、前記蓋体に設けられ、前記攪拌筒内で混合攪拌されている前記原料材に添加材水溶液を噴霧するノズルと、前記攪拌筒に設けられ、前記蓋体が前記攪拌筒から離間して前記開口を開放した状態において前記攪拌筒の回転に伴って前記ノズルに接触し前記ノズルを清浄する清浄手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１８】
ここで、請求項１記載の原料材混合攪拌装置は、原料材として籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌するものであり、さらに、この原料材を加熱圧縮成形することによって籾殻成形物（育苗用培土）が製造される。この育苗用培土は、スポンジのように腰が強くて屈曲性及び保水性に富んでおり、割れたり欠け難く、運搬中に形が崩れることがない。また、育苗のために灌水しても形が崩れることがなく、その取扱いも容易になる。
【００１９】
そこで、このような育苗用培土を製造するために、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、攪拌筒と攪拌スクリューと蓋体とノズルとを備えている。この原料材混合攪拌装置によれば、攪拌筒の開口が上方を向く位置とされた状態で、籾殻と芯鞘型繊維とが当該開口から投入されて攪拌筒内に収容される。次いで、攪拌筒がその開口が所定の傾斜方向を向いた回転位置まで軸線周りに回転され、開口が蓋体と対向する状態となる。さらに、この状態で蓋体が攪拌筒の開口を外方から閉鎖する。
【００２０】
この状態で、攪拌スクリューが駆動することにより、攪拌筒内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。
【００２１】
さらに、攪拌筒内に収容され混合攪拌される原料材（籾殻と芯鞘型繊維）には、蓋体に設けられたノズルから添加材水溶液（例えば、肥料等の水溶液）が噴霧され、原料材と共に混合攪拌される。
【００２２】
ここで、粒状の添加材（例えば、粒状肥料等）では、芯鞘型繊維で結合した籾殻成形物（育苗用培土等）の中で偏在し、しかも、外部へ漏出する恐れがある。これに対し、添加材（例えば、肥料等）の水溶液は、混合攪拌中の原料材（籾殻及び芯鞘型繊維）に噴霧することにより、籾殻の隅々まで満遍なく付着し、しかも、外部へ漏出することもない。
【００２３】
攪拌筒内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、蓋体が攪拌筒の開口を開放すると共に、攪拌筒が軸線周りに回転され、その開口が下方へ向けられる。これにより、攪拌筒内の混合攪拌された後の前記原料材が外部に排出される。
【００２４】
このように、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、攪拌筒の開口を閉鎖するための蓋体が攪拌筒と独立して設けられており、攪拌筒の所定の回転位置において外方から当該開口を閉鎖する構成であり、しかも、円筒形の攪拌筒はその軸線周りに回転移動して開口位置を変更する構成であるため、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。またこのため、攪拌筒を回転移動させるための動力が小さくてすみ、しかも、回転させるための特別なスペースが不要であり（円筒形の攪拌筒がその軸線周りに回転移動するため、新たに必要となる回転スペースは実質的にゼロであり）、これによっても、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。
【００２５】
またさらに、添加材水溶液を噴霧するノズルが蓋体に設けられた構成であるため、ノズルに連結された液チューブが前述の如く攪拌筒が回転移動する際に攪拌筒と共に大きく動いたり不要に絡み付くことがない。このため、液チューブの劣化や損傷が防止される。
【００２６】
さらに、前述の如くノズルに連結された液チューブが攪拌筒と共に動くことがないため、すなわち、ノズルに連結された液チューブとは無関係に攪拌筒のみを回転移動することができるため、この攪拌筒を所定の範囲で往復回動させる必要がなく、一方向に連続的に回転させることが可能になる。したがって、この攪拌筒の往復回動のための正逆回転可能な高価な駆動用モータやこれを制御する制御機器が不要になり、安価になる。
【００２７】
また特に、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、攪拌筒にノズルを清浄する清浄手段が設けられている。この清浄手段は、蓋体が攪拌筒から離間して開口を開放した状態において、すなわち、攪拌筒内に原料材を収容（投入）するために攪拌筒の開口が上方を向く位置へ回転させる際や、混合攪拌された後の各原料材を攪拌筒から排出するために攪拌筒の開口が下方へ向く位置へ回転させる際に、この攪拌筒の回転に伴ってノズルに接触し、ノズルに付着した不要な付着物を除去して清浄する。
【００２８】
したがって、連続して多数回（多量）の原料材を混合攪拌する場合であっても、自動的にノズルが清浄されて好適に添加材水溶液を噴霧することができ、初期の性能を維持することができる。
【００２９】
このように、請求項１記載の原料材混合攪拌装置では、籾殻と芯鞘型繊維から成る原料材を適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも、構造が簡単かつ小型で安価になる。
【００３０】
なお、前述した請求項１における芯鞘型繊維としては、例えば、芯鞘型ポリエステル（ユニチカ製）やビオノーレ（昭和高分子（株）製）を用いることができる。また、籾殻は、圧縮粉砕した籾殻を用いることが好ましい。
【００３１】
さらに、籾殻と芯鞘型繊維の混合割合としては、例えば、籾殻が６００ｇの場合に芯鞘型繊維を１５ｇとすると良いが、この混合割合は、適宜変更可能である。
【００３２】
また、他の添加材として、育苗用肥料や吸水性を良くするための界面活性剤を併せて混合攪拌してもよい。
【００３３】
なお、育苗用肥料としては、中期育成用肥料（例えば、商標：ロングＭ１００）、良質土壌菌繁殖用剤（例えば、ゼオライト）、初期育成用肥料（例えば、硫加燐安）、健苗育成剤（例えば、商標：ＦＴＥ）、ＰＨ調整剤兼用の発芽抑制物質除去剤（例えば、クエン酸）、等が含まれる。
【００３４】
さらに、籾殻と芯鞘型繊維、及び各育苗用肥料の混合割合としては、例えば、籾殻が６００ｇの場合に、芯鞘型繊維を１５ｇ、中期育成用肥料を６０ｇ、良質土壌菌繁殖用剤を６ｇ、初期育成用肥料を７ｇ、健苗育成剤を０．３６ｇ、発芽抑制物質除去剤を１．２ｇとすると良いが、この混合割合は適宜変更可能である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図４には本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０が適用されて製造された育苗用培土１０の外観斜視図が示されている。
【００３６】
この育苗用培土１０は、培土基材としての籾殻１２と、結合剤としての芯鞘型繊維１４、及び他の添加材としての複数の育苗用肥料１６を含んで構成されており、本実施の形態においては、例えば育苗箱に入るように、縦寸法２８ｃｍ、横寸法５８ｃｍ、厚さ寸法２ｃｍのマット形状に成形されている。ここで、以下に育苗用培土１０の各構成材の種類及び含有量の一例を示す。
【００３７】
籾殻 ：６００ｇ
芯鞘型繊維（芯鞘型ポリエステル：ユニチカ製） ： １５ｇ
中期育成用肥料（商標：ロングＭ１００） ： ６０ｇ
良質土壌菌繁殖用剤（ゼオライト） ： ６ｇ
初期育成用肥料（硫加燐安） ： ７ｇ
健苗育成剤（商標：ＦＴＥ） ： ０．３６ｇ
発芽抑制物質除去剤（クエン酸） ： １．２ｇ
前記の芯鞘型繊維１４として用いた芯鞘型ポリエステル（ユニチカ製）は、芯部１４Ａ及び鞘部１４Ｂ（図５に概略的に図示）によって構成されており、鞘部１４Ｂは１１０℃で軟化し、芯部１４Ａは２５０℃で軟化する。また、芯鞘型繊維１４としては、例えば、ビオノーレ（昭和高分子（株）製）を用いることができる。この場合には、鞘部１４Ｂは９０℃で軟化し、芯部１４Ａは１１５℃で軟化する。実際に使用される芯鞘型繊維１４は、短く裁断された状態のものであって、所定温度で加熱されることにより鞘部１４Ｂ同士が溶着し合い、複雑で細かい網状になって籾殻１２と絡み合うものである。
【００３８】
なお、前記籾殻１２や芯鞘型繊維１４及び複数の育苗用肥料１６の混合割合は、適宜変更可能である。
【００３９】
次に、この育苗用培土１０を製造するための本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０について説明する。
【００４０】
図１には、原料材混合攪拌装置２０の全体構成が一部破断した正面図にて示されており、図２には原料材混合攪拌装置２０の全体構成が一部破断した平面図にて示されている。
【００４１】
この原料材混合攪拌装置２０は、攪拌筒２２を備えている。攪拌筒２２は、軸線方向両端部が閉鎖された円筒形に形成されており、機枠２４に水平方向に支持された主軸２６に軸受２８を介して回転可能に支持されている。また、攪拌筒２２の周囲壁一部には、開口３０が形成されている。
【００４２】
さらに、攪拌筒２２の軸線方向一端部（軸受２８による支持部分）には、スプロケット３２が取り付けられている。このスプロケット３２は、機枠２４に固定された駆動モータ３４のスプロケット３６にチェーン３８を介して連結されている。これにより、攪拌筒２２は、駆動モータ３４が作動することによって、主軸２６周りに回転移動されるようになっている。なお、攪拌筒２２は、その開口３０が上方へ向く位置（図１においてＡ位置）、開口３０が斜め上方へ向く位置（図１においてＢ位置）、開口３０が下方へ向く位置（図１においてＣ位置）の３つの位置へ回転移動して停止されるように設定されている。
【００４３】
攪拌筒２２の直上には、原料ホッパ４０が設けられている。原料ホッパ４０は、前記各原料材の投入口とされており、前述の如く攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が上方へ向く位置（図１においてＡ位置）となった状態において開口３０に対向しており、投入された各原料材を開口３０へと案内して攪拌筒２２内に収容することができる構成である。
【００４４】
また、攪拌筒２２の内部には、攪拌スクリュー４２が設けられている。この攪拌スクリュー４２は、主軸２６周りに攪拌羽根４４が固着された構成となっている。この攪拌羽根４４は、例えば、丸棒に平板を溶接することで形成されており、主軸２６の周囲に螺旋状に配設され、しかも主軸２６の両端部から中央部へ向かうように傾斜して設けられている。またさらに、この攪拌羽根４４が固着された主軸２６の他端部（前記スプロケット３２と反対側端部）には、スプロケット４６が取り付けられている。このスプロケット４６は、機枠２４に固定された駆動モータ４８のスプロケット５０にチェーン５２を介して連結されている。これにより、攪拌スクリュー４２（攪拌羽根４４）は、駆動モータ４８が作動することによって、主軸２６が攪拌羽根４４と共に回転され、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材を主軸の両端部（すなわち、攪拌筒２２の軸線方向両端部）から中央部へ押し込むようにして対流させながら混合攪拌することができるようになっている。
【００４５】
なお、この攪拌スクリュー４２の攪拌羽根４４の形状や個数あるいは配置位置は、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材の特性（素性）や量等に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
一方、攪拌筒２２の側方には、蓋体５４が配置されている。この蓋体５４は、攪拌筒２２と独立して設けられており、一対のアーム５６が固着されている。さらに、これらのアーム５６は蓋軸５８に固定されている。すなわち、蓋体５４は、アーム５６を介して蓋軸５８に回転可能に支持された構成となっている。さらに、蓋軸５８には作動杆６０の一端が連結固定されており、作動杆６０の他端はエアシリンダ６２に連結されている。これにより、エアシリンダ６２の作動によって蓋体５４が蓋軸５８周りに回動して攪拌筒２２に接離できる構成である。しかもこの場合、この蓋体５４は、攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が斜め上方へ向く位置（図１においてＢ位置）となった状態において、攪拌筒２２に接近移動することで、その開口３０を外方から閉鎖することができる。
【００４７】
さらに、蓋体５４には、噴霧ノズル６４が取り付けられている。この噴霧ノズル６４は、可撓性の液チューブ６６を介してポンプ６８に接続されており、さらに、このポンプ６８は、図示を省略した電磁弁、流量計等を介して水溶液タンク７０に接続されている。水溶液タンク７０は、添加材としての複数の育苗用肥料１６の水溶液を収容している。これにより、水溶液タンク７０内の所定量に計量された育苗用肥料１６の水溶液を、噴霧ノズル６４から攪拌筒２２内に噴霧することができる。
【００４８】
またさらに、攪拌筒２２の外周には、清浄手段としての２個の清浄ブラシ７１が設けられている。この清浄ブラシ７１は、前述の如く蓋体５４が攪拌筒２２から離間して開口３０を開放した状態において、攪拌筒２２の回転に伴って（すなわち、攪拌筒２２内に原料材を投入するために攪拌筒２２の開口３０が上方を向く位置へ回転させる際や、混合攪拌された後の各原料材を攪拌筒２２から排出するために攪拌筒２２の開口３０が下方へ向く位置へ回転させる際に）噴霧ノズル６４に接触し、この噴霧ノズル６４に付着した不要な付着物を除去して清浄することができる構成となっている。
【００４９】
なお、本実施の形態においては、清浄ブラシ７１は、攪拌筒２２の周囲に２個設けた構成としているが、この清浄ブラシ７１の配置位置や個数は適宜設定できる。
【００５０】
また、攪拌筒２２の開口３０側の斜め下方には、ガイド板７２が設けられている。このガイド板７２は、攪拌筒２２に対向し傾斜して設けられており、攪拌筒２２に蓋体５４が接近移動してその開口３０を閉鎖した状態（図１においてＢ位置）から、攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が下方へ向く位置（図１においてＣ位置）となる際に、攪拌筒２２内に収容された原料材が開口３０から溢れ出した場合にこれを受け止めて真下へ向けて案内するように構成されている。
【００５１】
以上の構成の原料材混合攪拌装置２０の直下には、機枠２４とは無関係に（接触せず自立した状態で）、排出ベルトコンベヤ７４が配置されている。この排出ベルトコンベヤ７４は、前述の如く攪拌筒２２が主軸２６に回転移動して開口３０が下方へ向いた状態となった際に、攪拌筒２２内から落下する前記原料材を受け止めて、所定個所へ搬送することができるようになっている。
【００５２】
一方、原料材混合攪拌装置２０の側方には、図３に示す如く、籾殻供給手段を構成する籾殻タンク７６が配置されている。籾殻タンク７６は、前記培土基材としての籾殻１２を収容している。さらに、この籾殻タンク７６は、籾殻供給手段を構成するスクリューコンベヤ７８によって、原料ホッパ４０と接続されている。これにより、籾殻タンク７６内の籾殻１２を、スクリューコンベヤ７８によって原料ホッパ４０へ順次供給することができる。
【００５３】
また、原料ホッパ４０の直上には、繊維供給手段を構成する繊維タンク８０が配置されている。繊維タンク８０は、前記結合剤としての芯鞘型繊維１４を短く裁断した状態で収容しており、下部開口にはベルトコンベヤ８２を備えている。このベルトコンベヤ８２は、計量秤８４付きのベルトコンベヤ８６を介して原料ホッパ４０と接続されている。これにより、繊維タンク８０内の芯鞘型繊維１４を、所定量に計量して原料ホッパ４０へ順次供給することができる。
【００５４】
次に、本実施の形態の作用を前述した育苗用培土１０の製造手順と共に説明する。
【００５５】
前述の如き構成の原料材混合攪拌装置２０によれば、原料材を混合攪拌する際には、先ず、蓋体５４は攪拌筒２２から離間しており、攪拌筒２２はその開口３０が上方へ向いた状態（図１においてＡ位置）、すなわち開口３０が原料ホッパ４０に対向した状態となっている。
【００５６】
ここで、籾殻タンク７６に収容された籾殻１２がスクリューコンベヤ７８によって原料ホッパ４０へ順次供給される。また、繊維タンク８０からは、収容された芯鞘型繊維１４が、ベルトコンベヤ８２及び計量秤８４付きのベルトコンベヤ８６を介して原料ホッパ４０へ順次供給される。
【００５７】
次いで、駆動モータ３４が作動することによって、攪拌筒２２が主軸２６周りに回転移動され、開口３０が斜め上方へ向く状態（図１においてＢ位置）となる。さらに、エアシリンダ６２が作動して蓋体５４が蓋軸５８周りに回動されて攪拌筒２２に接近移動し、攪拌筒２２の開口３０が外方から閉鎖される。
【００５８】
さらにこの状態で、駆動モータ４８が作動することによって攪拌スクリュー４２が回転され、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材が混合攪拌される。
【００５９】
その後、複数の育苗用肥料１６の水溶液が水溶液タンク７０からポンプ６８を介して送り込まれ、噴霧ノズル６４から攪拌筒２２内へ供給され、混合攪拌されている原料材に噴霧される。
【００６０】
これにより、芯部１４Ａと鞘部１４Ｂから成る芯鞘型繊維１４は、籾殻１２及び各育苗用肥料１６の水溶液と共に攪拌混合されることにより、複雑で細かい網状になって籾殻１２と絡み合うと共に、育苗用肥料１６の水溶液が籾殻１２の隅々まで満遍なく付着する。
【００６１】
次いで、攪拌筒２２内に収容された前記各原料材が混合攪拌された後には、再びエアシリンダ６２が作動して蓋体５４が蓋軸５８周りに回動されて攪拌筒２２から離間移動され、攪拌筒２２の開口３０が開放される。
【００６２】
さらに、駆動モータ３４が再び作動されて攪拌筒２２が主軸２６周りに回転移動され、開口３０が下方へ向く状態（図１においてＣ位置）となる。これにより、攪拌筒２２内の混合攪拌された後の前記原料材が開口３０から外部に排出される。なお、攪拌筒２２が回転移動しその開口３０が下方へ向く位置となる際に、攪拌筒２２内に収容された原料材が開口３０から溢れ出した場合には、これがガイド板７２によって受け止められて真下へ向けて案内される。さらに、排出された原料材は、排出ベルトコンベヤ７４によって受け止められて、所定個所へ搬送集積される。
【００６３】
以上により混合攪拌された原料材（籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び育苗用肥料１６）は、圧縮成形装置によって、加熱されながら圧縮成形される。このようにして加熱圧縮成形することで、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが軟化して溶着し合い、網状になって籾殻１２と絡み合う。さらに、加熱圧縮成形された原料材（籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び育苗用肥料１６）は、直ちに冷却圧縮成形される。これにより、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが網状になって籾殻１２と絡み合った状態のままで固化され、所謂マット状の育苗用培土１０が完成する。
【００６４】
このようにして完成した育苗用培土１０は、図５に模式的に示す如く、芯鞘型繊維１４の鞘部１４Ｂが軟化して溶着し合い、網状になって籾殻１２と絡み合い結合された状態に成形され、これにより、所謂スポンジのような屈曲性及び保水性のある育苗用培土１０が得られる。
【００６５】
ここで、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、攪拌筒２２の開口３０を閉鎖するための蓋体５４が攪拌筒２２と独立して設けられており、攪拌筒２２の所定の回転位置において外方から当該開口３０を閉鎖する構成であり、しかも、円筒形の攪拌筒２２はその軸線（主軸２６）周りに回転移動して開口３０の位置を変更する構成であるため、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。またこのため、攪拌筒２２を回転移動させるための動力（駆動モータ３４の駆動力）が小さくてすみ、しかも、回転させるための特別なスペースが不要であり（円筒形の攪拌筒２２がその軸線周りに回転移動するため、新たに必要となる回転スペースは実質的にゼロであり）、これによっても、構造を簡素化・小型化することができ安価になる。
【００６６】
またさらに、育苗用肥料１６の水溶液を噴霧する噴霧ノズル６４が蓋体５４に設けられた構成であるため、噴霧ノズル６４に連結された液チューブ６６が前述の如く攪拌筒２２が回転移動する際にこの攪拌筒２２と共に大きく動いたり不要に絡み付くことがない。このため、液チューブ６６の劣化や損傷が防止される。
【００６７】
さらに、前述の如く噴霧ノズル６４に連結された液チューブ６６が攪拌筒２２と共に動くことがないため、すなわち、噴霧ノズル６４に連結された液チューブ６６とは無関係に攪拌筒２２のみを回転移動することができるため、この攪拌筒２２を所定の範囲で往復回動させる必要がなく、一方向に連続的に回転させることが可能になる。したがって、この攪拌筒２２の往復回動のための正逆回転可能な高価な駆動用モータやこれを制御する制御機器が不要になり、安価になる。
【００６８】
また特に、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、攪拌筒２２に噴霧ノズル６４を清浄する清浄ブラシ７１が設けられている。この清浄ブラシ７１は、蓋体５４が攪拌筒２２から離間して開口３０を開放した状態において、攪拌筒２２内に原料材を収容（投入）するために攪拌筒２２の開口３０が上方を向く位置へ回転させる際や、混合攪拌された後の各原料材を攪拌筒２２から排出するために攪拌筒２２の開口３０が下方へ向く位置へ回転させる際に、この攪拌筒２２の回転に伴って噴霧ノズル６４に接触し、噴霧ノズル６４に付着した不要な付着物を除去して清浄する。
【００６９】
したがって、連続して多数回（多量）の原料材を混合攪拌する場合であっても、自動的に噴霧ノズル６４が清浄されて好適に添加材水溶液を噴霧することができ、初期の性能を維持することができる。
【００７０】
このように、本実施の形態に係る原料材混合攪拌装置２０では、籾殻１２と芯鞘型繊維１４及び他の育苗用肥料１６の水溶液から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも、構造が簡単かつ小型で安価になる。
【００７１】
なお、前記実施の形態においては、清浄ブラシ７１を攪拌筒２２の周囲に２個設けた構成としたが、この清浄ブラシ７１の配置位置や個数は適宜設定できる。
【００７２】
また、清浄手段としては、前記実施の形態の如く清浄ブラシ７１とするに限らず、例えばクリーニング布等の布材や不織布等を適用して構成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る原料材混合攪拌装置装置は、籾殻と芯鞘型繊維及び他の添加材から成る原料材を、適切かつ効率良く混合攪拌することができ、しかも構造が簡単かつ小型で安価になるという優れた効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置の構成を示す一部破断した正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置の構成を示す一部破断した平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置の全体構成を示す概略的な正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置が適用されて製造された育苗用培土の外観斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る原料材混合攪拌装置が適用されて製造された育苗用培土における圧縮成形された後の芯鞘型繊維の状態を示す一部簡略化した模式図である。
【符号の説明】
１０ 育苗用培土
１２ 籾殻
１４ 芯鞘型繊維
１４Ａ 芯部
１４Ｂ 鞘部
１６ 育苗用肥料（添加材）
２０ 原料材供給装置
２２ 攪拌筒
２６ 主軸
３０ 開口
４２ 攪拌スクリュー
４４ 攪拌羽根
５４ 蓋体
６２ エアシリンダ
６４ 噴霧ノズル
６８ ポンプ
７０ 水溶液タンク
７１ 清浄ブラシ（清浄手段）
７２ ガイド板
Claims (1)
- 籾殻と芯鞘型繊維とを混合攪拌する原料材混合攪拌装置であって、
軸線方向両端部が閉鎖された円筒形に形成されると共に周囲壁一部が開口し、円筒軸線が略水平状態で設置されると共に、前記開口が上方を向く位置、前記開口が下方を向く位置、及び前記開口が所定の傾斜方向を向く位置へ前記軸線周りに回転可能とされ、前記開口から投入された前記原料材を収容する攪拌筒と、
前記攪拌筒の内部に前記攪拌筒と同軸的でかつ独自に回転可能に設けられ、前記攪拌筒内に収容された前記原料材を回転することで攪拌する攪拌スクリューと、
前記攪拌筒と独立して設けられ、前記攪拌筒の開口が前記所定の傾斜方向を向いた前記攪拌筒の回転位置において前記開口を外方から閉鎖可能な蓋体と、
前記蓋体に設けられ、前記攪拌筒内で混合攪拌されている前記原料材に添加材水溶液を噴霧するノズルと、
前記攪拌筒に設けられ、前記蓋体が前記攪拌筒から離間して前記開口を開放した状態において前記攪拌筒の回転に伴って前記ノズルに接触し前記ノズルを清浄する清浄手段と、
を備えたことを特徴とする原料材混合攪拌装置。
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