JP5612847B2 - 粉砕装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉砕装置の改良に関する。

石油や石炭といった燃料資源の枯渇、環境問題への対応が迫られる昨今、にわかにバイオマスを原料とした燃料が脚光を浴びるようになってきた。このようなバイオマス燃料の原料の１つとして、たとえば、間伐材等が挙げられる。間伐材等の木材を利用してバイオマス燃料を製造する場合、木材を細かく粉砕し、粉砕後の木材を乾燥し、ペレット状など燃料として使用するのに便利な形状に固める行程を得て製造される。

また、木材を粉砕するには、粉砕装置が利用され、粉砕装置としては、たとえば、回転軸と、外周に刃を備えて回転軸の外周に多数装着されるカッタリングとを備えた一対のローラ状のカッタを備え、これらカッタを僅かに隙間を設けて回転軸が平行となるように対向させて構成され、カッタ間に投入されたチップ状の木材をカッタの回転によってカッタ間に引き込みつつ粉砕するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

そして、また、この粉砕装置にあっては、各カッタの回転速度が異なっていて、カッタの刃で木材を破砕することに加えて、木材を挽くような動作を加えて、木材の繊維をほぐして、当該木材を細かく粉砕することができるようにしている。

このように粉砕された木材は、生木の状態で粉砕されるため、含水率が高く多量の水分を含んでおり、粉砕したまま貯留すると、腐ったり発酵したりして燃料としての利用が困難となったり、発酵時に高温を発するので貯留にもむかないため、燃料として利用できる程度に乾燥させなくてはならない。

特開２００２−２７３２５３号公報

このように、直接燃料系バイオマス燃料の製造行程では、木材の粉砕後に必ず乾燥行程を経るようになっていて、乾燥に時間と燃料費がかかるので、乾燥行程に移る前に少しでも木材の含水率を低減できれば、直接燃料系バイオマス燃料のコストを低減できるとともに、地球環境の向上に貢献することができる。

しかしながら、従来の粉砕装置では、木材をカッタ間に上方から投入し、粉砕後の木材は落下して下方へ溜まるようになっており、また、カッタ間で木材を粉砕する際に木材から搾られて発生する水滴はどこへも行き場がないため、水滴が粉砕後の木材の上に落下して木材がこれを吸収することとなり、粉砕後の木材の含水率は高いまま維持されてしまう。

そこで、本発明は、上記した点を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、粉砕後の木材の含水率を低減することが可能な粉砕装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、表側に刃を有する複数のプレートがそれぞれ連結されて環帯状に形成される一対のカッタベルトと、前記カッタベルトを巻回して、回転駆動して前記カッタベルトを所定方向に駆動する駆動輪とを備え、前記カッタベルト間の上流側から投入される被粉砕物を粉砕して、前記カッタベルト間の下流側から粉砕した被粉砕物を排出する粉砕装置であって、前記プレートの刃に表側と裏側とが連通する通孔を有することを特徴とする。

本発明の粉砕装置によれば、カッタベルトを構成するプレートには、プレートの表裏を連通する通孔が設けられているので、この通孔を介して被粉砕物が刃によって圧縮されて搾り出された水滴をカッタベルト間から排出させて、粉砕後の被粉砕物が水滴を再吸収してしまうことを抑制でき、粉砕後の被粉砕物の含水率を低減することができる。

このように粉砕後の被粉砕物の含水率を低減することができるので、粉砕後の乾燥行程に要する時間とコスト、燃料消費量を削減でき、地球環境を向上することができるとともに、貯留に際しても被粉砕物の腐敗や発酵を抑制することができる。

本発明の一実施の形態における粉砕装置の側面視断面図である。 本発明の一実施の形態における粉砕装置の平面視断面図である。 本発明の一実施の形態における粉砕装置のプレートの拡大斜視図である。 本発明の一実施の形態の変形例における粉砕装置の側面視断面図である。 本発明の一実施の形態の他の変形例における粉砕装置の側面視断面図である。 本発明の一実施の形態の別の変形例における粉砕装置の側面視断面図である。 本発明の一実施の形態の粉砕装置のカッタベルト周辺の一バリエーションを説明する斜視図である。 本発明の一実施の形態の粉砕装置のカッタベルト周辺の他のバリエーションを説明する斜視図である。 本発明の一実施の形態の粉砕装置のカッタベルトの一バリエーションを説明する側面図である。 本発明の一実施の形態の粉砕装置のカッタベルトの一バリエーションを説明する一部拡大斜視図である。

以下、図に示した一実施の形態に基づいて本発明の粉砕装置について説明する。一実施の形態における粉砕装置１は、基本的には、図１および図２に示すように、表側に刃４ａ，５ａを備えた複数のプレート４，５を表側を外周側に向けて環帯状に連結して形成されるとともに回転駆動される一対のカッタベルト２，３を備え、各カッタベルト２，３が互いの直線部２ａ，３ａ同士が対向するように配置されて構成されている。

そして、この粉砕装置１は、カッタベルト２，３間に投入されたチップ状の木材をカッタベルト２，３の回転によって直線部２ａ，３ａ間に引き込んで粉砕するようになっている。

以下、各部について詳細に説明すると、カッタベルト２（３）は、複数のプレート４（５）を環帯状にヒンジ結合して形成されている。プレート４（５）は、表側に多数の刃４ａ（５ａ）を備えていて、これら刃４ａ（５ａ）を備えた表側がカッタベルト２（３）の外周となるように連結されている。なお、この粉砕装置１の場合、被粉砕物たる木材を細かく粉砕可能なように、プレート４（５）に設けられる刃４ａ（５ａ）の刃丈やピッチ（回転方向幅）を細かくしてあるが、粉砕後の木材の大きさに応じてこれらは任意に設定することができる。また、この場合、刃４ａ（５ａ）は、回転方向に対して直交する方向に間欠的に設けてあるが、連続して設けるようにしてもよく、刃幅および刃間隔についても粉砕後に得たい木材の大きさに応じて任意に設定することができる。

また、カッタベルト２（３）の内周側を向くプレート４（５）の裏側には、溝４ｂ（５ｂ）が設けてあって、この溝４ｂ，５ｂとなるには、後述する駆動輪６（７）の外周に設けた歯６ａ（７ａ）が歯合してカッタベルト２（３）を回転駆動することができるようになっている。

さらに、図３に示すように、プレート４（５）の一方の回転方向側端には、図示するところでは、凸部４ｃ（５ｃ）が七個設けられており、他方の回転方向側端には凹部４ｄ（５ｄ）が七個設けられている。凸部４ｃ（５ｃ）および凹部４ｄ（５ｄ）の設置数は、図示したところに限られず任意に設定することができる。

この凸部４ｃ（５ｃ）には、回転方向に直交する方向に孔４ｅ（５ｅ）が設けられ、凹部４ｄ（５ｄ）が形成されるプレート４，５の他方の回転方向側端の側方から回転方向に直交するように孔４ｆ（５ｆ）が設けられている。

さらに、各プレート４（５）は、図３に示すように、プレート４（５）を表側から裏側へ貫いて表側と裏側とを連通する通孔４ｉ（５ｉ）を備えており、通孔４ｉ（５ｉ）は、刃４ａ（５ａ）の刃先にかからないように設けられている。このように、各プレート４（５）は、通孔４ｉ（５ｉ）を備えているので、木材を粉砕する際に、刃４ａ，５ａ間で圧縮されて粉砕される際に搾り出される水滴を通孔５ｉを介してカッタベルト２，３間から排出することができ、粉砕後の木材が水滴を再吸収することを抑制でき、粉砕後の木材の含水率を低減することができる。なお、図示したところでは、通孔４ｉ（５ｉ）は、刃と刃間にも設けられているが、設置箇所および設置数は任意であるが、設置数が多いほうが木材粉砕時に刃４ａと刃５ａで圧縮せしめられて木材から搾られた水滴をカッタベルト２，３間から排出する機会を多く得ることができる点で有利となる。

そして、プレート４，４（５，５）同士を連結するには、プレート４（５）の凸部４ｃ（５ｃ）を隣のプレート４（５）の凹部４ｄ（５ｄ）内に挿入し、孔４ｅ，４ｆ（５ｅ，５ｆ）にピン８（９）を挿通することによってなされ、各プレート４（５）が互いにヒンジ結合されて環帯状に連結され１つのカッタベルト２（３）が形成される。なお、ピン８（９）は、取外し可能とされていて、ピン８（９）を取外すことで、カッタベルト２（３）をプレート４に分解することができるようになっている。

また、一のプレート４（５）の一方の回転方向側端の端面４ｇ（５ｇ）、すなわち、凸部４ｃ（５ｃ）の端面を含めてこのプレート４における隣のプレート４（５）（以下、「隣接プレート」という）と対向する端面と、当該隣接プレート４（５）の他方の回転方向側端の端面４ｈ（５ｈ）、すなわち、凹部４ｄ（５ｄ）の端面を含めて隣接プレート４（５）における一のプレート４（５）と対向する端面は、これらプレート４，４（５，５）が表面同士が面一となる位置関係となると当接して、プレート４，４（５，５）がカッタベルト２（３）の内周側への撓みを規制するようになっている。端面４ｇ，４ｈ（５ｈ，５ｇ）の形状は、端面４ｇ，４ｈ（５ｈ，５ｇ）の全体同士が密着する形状であってもよいし、部分的に当接する形状であってもよい。

つまり、カッタベルト２（３）は、隣合うプレート４，４（５，５）の表面同士が面一となる直線部２ａ（３ａ）の部位においては、各プレート４，４（５，５）がピン８（９）によるヒンジ結合部にてカッタベルト２（３）の内周側へ折れず、カッタベルト２（３）における直線部２ａ（３ａ）が内周側に撓んでしまうことが無いようになっている。

なお、上述したところでは、各プレート４（５）が、凸部４ｃ（５ｃ）と、凸部４ｃ（５ｃ）が挿入される凹部４ｄ（５ｄ）とを備えて、端部に設けた孔４ｅ，４ｆ（５ｅ，５ｆ）内に挿入されるピン８（９）にて連結される、いわゆる入子式にヒンジ結合されるようになっているが、凸部と凹部を備えずにプレート４（５）をたとえば表側から見て矩形としておき、各プレート４（５）の回転方向の両端部の右側部と左側部に突出するピンを設けておいて、プレート４（５）の一方の回転方向端のピンと隣接プレート４（５）の他方の回転方向端のピンを保持する保持部材でプレート４（５）と隣接プレート４（５）とをヒンジ結合して連結せしめてもよい。ここで、保持部材がピンを回転自在に保持してもよいし、ピンがプレート４（５）に回転自在に取付けられていてもよく、いずれにしても、保持部材を取外すことで、カッタベルト２（３）をプレート４（５）に分解することができるようになっていることが好ましい。

このように構成されたカッタベルト２（３）は、内周側に配置の駆動輪６（７）と従動輪１０（１１）に巻回されており、駆動輪６（７）を回転させることによって、回転駆動されるようになっている。

具体的には、駆動輪６（７）は、外周に放射状に設けた複数の歯６ａ（７ａ）を備え、当該歯６ａ（７ａ）がプレート４（５）に設けた溝４ｂ（５ｂ）に入り込んで、歯車の要領でカッタベルト２（３）に動力伝達することができるようになっている。なお、歯６ａ（７ａ）と溝４ｂ（５ｂ）の形状は、互いに噛むことが可能であればよいが、インボリュート歯車に使用される歯形に準じるものとするとよい。また、溝４ｂ（５ｂ）は、図示するように、プレート４（５）の側部から側部へ横幅一杯に設けてもよいが、駆動輪６（７）の歯６ａ（７ａ）に符合する位置のみに設けるようにしてもよい。

また、従動輪１０（１１）は、駆動輪６（７）と同様にカッタベルト２（３）内に配置されていて、駆動輪６（７）と協働してカッタベルト２（３）に適度な張力を負荷しているとともに、カッタベルト２（３）に直線部２ａ（３ａ）を形成している。なお、従動輪は、各カッタベルト２，３につき二つ以上設けられるようにされてもよい。また、カッタベルト２，３には、直線部２ａ（３ａ）以外にも直線状となる部位が形成されるが、ここで言う直線部とは、カッタベルト２，３の部位のうち側方から見て直線状とされて相手方のカッタベルト２，３に向く部位を指していて、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａの長さが異なっていてもよい。

そして、駆動輪６（７）および従動輪１０（１１）は、ともにハウジング１５に回転自在に取付けられていて、カッタベルト２，３は、直線部２ａ，３ａ同士が隙間Ｗを介して対向するように配置される。なお、従動輪１０（１１）にもプレート４（５）に設けた溝４ｂ（５ｂ）に入り込む歯１０ａ（１１ａ）を設けているが、これを設けなくともよい。隙間Ｗの寸法、つまり、刃４ａの刃先と刃５ａの刃先との間の距離は、木材の粉砕後の大きさに応じて決定される。

ハウジング１５は、この場合、カッタベルト２，３を収容可能な内部が中空な箱型とれており、上方と下方に開口部１５ａ，１５ｂが設けられていて、上方の開口部１５ａには木材をスムーズに内部へ投入可能なようにホッパ１５ｃを備えている。そして、ホッパ１５ｃ内に投入される木材は、当該ホッパ１５ｃによってカッタベルト２，３間に導かれ、カッタベルト２，３によって粉砕された後は、ハウジング１５の下方の開口部１５ｂから排出されるようになっている。なお、ハウジング１５の形状は、上記に限られるものではなく、木材に適するように設計することができる。

また、ハウジング１５には、一方のカッタベルト２の内周側に配置されて、当該カッタベルト２の直線部２ａの内周から通孔４ｉを介して他方のカッタベルト３へ向けて気体を噴射する噴射装置１７が取付けられている。この噴射装置１７は、カッタベルト２，３間で圧縮される木材から搾り出された水滴がカッタベルト２，３間を通過して粉砕された木材に落下して、木材が水滴を再度吸収してしまうことが無いように、カッタベルト２の内周側から気体を噴射することで、水滴を他方のカッタベルト３のプレート５に設けた通孔５ｉを介してカッタベルト２，３間から排出させる。噴射する気体の温度を高くしておき、ドライヤーの要領で木材に熱を与えて乾燥を促進させるようにしてもよい。なお、図示するように、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａが地面に対して鉛直に配置される場合、他方のカッタベルト３の内側に通孔５ｉを介して内周側へと吹き飛ばされた水滴を回収するとともにハウジング１５外あるいは水滴を貯留するタンクへ排出する回収部材２６を設けるとよい。この回収部材２６は、水滴を受けるホッパ状の受け部２６ａと、一端が受け部２６ａの最下端に設けた開口に接続されるとともに他端がハウジング１５外あるいは図外のタンクへ通じるドレーン管路２６ｂとを備えている。また、噴射装置１７は、気体を噴射することに代えて、水蒸気を噴射するようにしてもよく、水蒸気の噴射によって水滴を通孔５ｉから排出するとともに、水蒸気の熱で木材を温めて粉砕後の木材の乾燥を促進することができる。このように噴射装置１７を設けることで、効率的に水滴を排除することでき木材の含水率を効果的に低減することができるが、噴射装置１７を設けない場合には、一方のカッタベルト２のプレート４に形成の通孔４ｉを気体あるいは水蒸気の噴射孔として利用し、他方のカッタベルト３のプレート５に形成の通孔５ｉを水滴の排出口として利用するが、噴射装置１７を設けない場合には、双方のカッタベルト２，３の通孔４ｉ，５ｉを排出口として利用することも可能であり、その場合には回収部材２６をカッタベルト２の内周にも設けておくとよい。

さらに、カッタベルト２（３）の内周側には、ハウジング１５に取付けられて直線部２ａ（３ａ）に対向するレール状のガイド１３（１４）が設けられており、ガイド１３（１４）は、直線部２ａ（３ａ）内におけるプレート４（５）の裏面に摺動自在に当接して、直線部２ａ（３ａ）を内周側から支持して、カッタベルト２，３間に投入される木材による直線部２ａ（３ａ）の撓みを規制できるようになっている。プレート４（５）の裏側に車輪や転動するボールを設けておいて、ガイド１３（１４）上を走行させるか、ガイド１３（１４）側に車輪や転動するボールを設けておいて、プレート４（５）を走行させるようにしてもよい。

なお、直線部２ａ（３ａ）内に位置するプレート４（５）とこれに隣り合う隣接プレート４（５）は、端面同士４ｇ，４ｈ（５ｇ，５ｈ）が密着してカッタベルト２（３）が内周側に撓まないようになっているので、ガイド１３（１４）無しでも木材による直線部２ａ（３ａ）の撓みを規制でき、木材の粉砕が可能であるが、ガイド１３（１４）を設けることによって端面４ｇ，４ｈ（５ｇ，５ｈ）の形状の誤差やプレート４（５）間の遊びやガタがあっても直線部２ａ（３ａ）における直線度が確保されるとともに、木材の粉砕中においても隙間Ｗを安定させることができる。このようにガイド１３（１４）を設ける場合には、プレート４（５）とこれに隣接する隣接プレート４（５）が表面を面一として直線状となった際に、端面同士を当接させてヒンジ結合部にてカッタベルト２（３）の内周側への折れを阻止するようにしておかなくともよく、この場合には、カッタベルト２（３）の直線部２ａ（３ａ）の内周側への撓みをガイド１３（１４）のみで規制するようにしてもよい。

また、図４に示すように、プレート４，５とこれに隣接する隣接プレート４，５のヒンジ結合部にてカッタベルト２，３の内周側への折れが可能とされる場合、ガイド１３，１４をハウジング１５にばね等の弾性要素１８，１９を介して取付けておいて、木材の硬度が高くこれを挟み込む刃４ａ，５ａに強度限界以上の応力が作用するような場合に、弾性要素１８，１９が圧縮されてプレート４，５をカッタベルト２，３の内周への移動せしめて、刃４ａ，５ａに強度限界以上の応力が作用することを防止するようにしてもよい。なお、弾性要素には、ばね、気体ばねや弾性体といった弾性力を発揮可能であって、最伸長状態でガイド１３，１４を支持する際に隙間Ｗを狭めることがない部材を使用することができる。

また、この実施の形態の場合、駆動輪６（７）の鉛直下方に従動輪１０（１１）が配置されていて、カッタベルト２（３）の直線部２ａ（３ａ）が鉛直姿勢となるようしてあるが、図５に示すように、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａが地面に対して傾斜姿勢で互いに対向してもよいし、図６に示すように、水平姿勢を採ってもよい。このように、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａが傾斜姿勢や水平姿勢を採ることで、噴射装置１７を上方側に配置される直線部２ａを備えたカッタベルト２の内周側に設けずとも、下方側に配置される直線部３ａを備えたカッタベルト３のプレート５の通孔５ｉを介して水滴を落下せしめて、木材への水滴の再吸収を防止して粉砕後の木材の含水率を低減することが可能である。無論、噴射装置１７を設けておくと、より効率的に水滴を排除できる。

また、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａが水平姿勢や傾斜姿勢を採る場合、直線部２ａ，３ａのうち下方側に配置されるほうを直線部３ａとすると、当該直線部３ａをガイド１３で下方から支持するようにしておくことで、直線部３ａが自重で撓むことも防止することができる。なお、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａが水平姿勢や傾斜姿勢を採る場合、カッタベルト２，３のうち下方に配置されるほうをカッタベルト３とすると、直線部３ａの長さを直線部２ａより長く設定して直線部３ａの始点が直線部２ａの始点より木材の投入側へ配置されるようにしておくか、直線部３ａの始点を直線部２ａの始点より木材の投入側にずらして配置することにより、木材のカッタベルト２，３間への投入が容易となる。

なお、このように各カッタベルト２，３に直線部２ａ，３ａを形成するにあたって、ガイド１３（１４）を設けるようにしているが、ガイド１３（１４）を設けない場合には、駆動輪６（７）と従動輪１０（１１）で直線部２ａ，３ａを形成するとしてもよいし、また、１つのカッタベルト２（３）に従動輪を複数設ける場合には、従動輪のみで直線部２ａ，３ａを形成するか、これにガイドを追加して設けるようにしてもよい。

また、ガイドは、カッタベルト２（３）の内周側に設けるほか、たとえば、図７に示すように、各プレート４（５）の側方にロッド２０を設けておき、ロッド２０をカッタベルト２（３）の内外周から一対のガイド２１，２２で摺動自在に挟持したり、図８に示すように、各プレート４（５）の側方に平板２３を設けて当該平板２３をカッタベルト２（３）の内外周から一対の車輪付きのガイド２４，２５で挟持したりして、直線部２ａ（３ａ）における撓みの規制を行うようにしてもよい。このように、ガイドを一対としておくことで、カッタベルト２（３）の外周側への撓みも規制することができ、カッタベルト２（３）が熱の影響や荷重の関係で回転方向に伸びを生じても直線部２ａ（３ａ）間における隙間Ｗを一定に保持することが可能である。また、各カッタベルト２，３の内外周をベルトで挟持するようにする場合、カッタベルト２，３の外周側に配置されるガイドを共用して、合計三つのガイドでカッタベルト２，３を挟持するようにしてもよい。

そして、駆動輪６，７は、駆動源としてのモータ１２に減速機１６を介して接続されており、モータ１２を正方向に回転させると、カッタベルト２を図１中時計回りに、カッタベルト３を図１中反時計回りに回転駆動させることができるようになっていて、反対にモータ１２を逆方向に回転させると、カッタベルト２を図１中反時計回りに、カッタベルト３を図１中時計回りに回転駆動させることができるようになっている。また、この実施の形態の粉砕装置１にあっては、減速機１６によってカッタベルト２，３の回転速度に差が生じるようにしている。

なお、モータ１２の回転速度を減速しなくともよい場合、減速機１６を省略することもでき、その場合、モータ１２のみで二つの駆動輪６，７を駆動する場合には、歯車機構を設けて上記のような動作を実現するようにしてもよいし、また、モータを二つ設けて独立して駆動輪６，７を駆動するようにしてもよい。さらに、駆動源は、駆動輪６，７を駆動することができればよいので、上記のように回転電機であるモータ１２以外の駆動源を採用することが可能であって、たとえば、液圧によって駆動する油圧モータとされもよいし、内燃機関を用いてもよい。

このように構成された粉砕装置１は、上述したように、駆動輪６，７を回転させることによって、カッタベルト２，３が回転駆動され、カッタベルト２，３の上方から木材をカッタベルト２，３間に投入すると、カッタベルト２，３の回転によって、木材を直線部２ａ，３ａ間の隙間Ｗへ引き込みつつ、刃４ａ，５ａで粉砕することができる。

また、カッタベルト２，３の回転速度に差がつけられていて、直線部２ａ，３ａにおける刃４ａ，５ａの相対位置関係が変化するため、刃４ａ，５ａ間で木材を砕く動作に加えて木材を挽くような動作が加わり、木材を細かく粉砕することができる。さらに、従来のローラ状のカッタとは異なり、木材をカッタベルト２，３間に長く留めて荷重を負荷することができるので、木材の粉砕し損じを阻止できる。そして、この実施の形態では、カッタベルト２，３の回転速度に差がつけられていて、木材を挽くような動作が加わるが、木材をカッタベルト２，３間に長く留めることができ、より長く木材を挽くことができるので、木材を均一な大きさに粉砕できるとともに、樹木などの繊維質の木材を効果的に解すことが可能である。

なお、カッタベルト２，３間で木材が詰まってしまった場合には、カッタベルト２，３を逆回転させて、木材をカッタベルト２，３投入側となる上方へ導き排出させることができる。

そして、カッタベルト２，３を構成するプレート４，５には、プレート４，５の表裏を連通する通孔４ｉ，５ｉが設けられているので、この通孔４ｉ，５ｉを介して木材が刃４ａ，５ａによって圧縮されて搾り出された水滴をカッタベルト２，３間から排出させて、粉砕後の木材が水滴を再吸収してしまうことを抑制でき、粉砕後の木材の含水率を低減することができる。

このように粉砕後の木材の含水率を低減することができるので、粉砕後の乾燥行程に要する時間とコスト、燃料消費量を削減でき、地球環境を向上することができるとともに、貯留に際しても木材の腐敗や発酵を抑制することができる。

また、一方のカッタベルト２の内周に噴射装置１７を設けて、通孔４ｉを気体あるいは水蒸気の噴出口として利用し、通孔５ｉを水滴の排出口として利用する場合には、水滴を気体や水蒸気で吹き飛ばして通孔５ｉから強制的に排出することで、より効率的に粉砕後の木材の含水率を低減することができる。

さらに、高温の気体あるいは水蒸気を噴射装置１７から噴射することで木材の熱することができ、粉砕後の木材の乾燥を促進させることも可能である。

またさらに、カッタベルト２，３の直線部２ａ，３ａが地面に対して傾斜姿勢や水平姿勢となるように設定されることで、下側に配置される直線部３ａを備えたカッタベルト３の通孔５ｉから水滴の自然落下を期待でき、カッタベルト２，３間からの水滴の排水をより効果的に行うことができ、この点でも木材の含水率の低減効果を高めることができる。

つづいて、刃４ａ，５ａを交換するには、ピン８，９をプレート４，５から取外して、交換対象の刃４ａ，５ａを持つプレート４，５のみをカッタベルト２，３から取外して、新たなプレート４、５に交換することができる。

このように、交換対象となるプレート４，５のみをカッタベルト２，３から取外して新しい物と交換すればよく、また、その交換に当たって、カッタベルト２，３の全部を駆動輪６，７および従動輪１０，１１から取外してハウジング１５内から取り出す必要も無いので、その交換作業も容易となり、交換作業時間と労力をも軽減することができる。

なお、カッタベルトの構成としては、プレート４（５）を環帯状にヒンジ結合して連結すること以外にも、たとえば、図９に示したカッタベルト３０のように、駆動スプロケット３１と従動スプロケット３２とに巻回されて回転駆動されるチェーン３３に、当該チェーン３３に環帯状に刃を備えた複数のプレート３４を取付けて構成するようにしてもよい。そして、このように構成したカッタベルト３０の二つを対として対向させるようにし、駆動スプロケット３１をモータ１２で回転駆動可能に連結してモータ１２で各カッタベルト３０を回転駆動するようにしておけばよく、カッタベルト３０間に投入される木材を粉砕することができる。なお、当該カッタベルト３０におけるプレート３４は、チェーン３３に取付けられるので、カッタベルト３０同士が対向して木材を粉砕する部位を上記したガイドと同様のガイドで双方のカッタベルト３０におけるプレート３４をカッタベルト３０の内周側から支持するか、内外周を支持しておくことで、木材を安定的に粉砕することができる。

具体的には、図１０に示すように、駆動スプロケット３１は、二つの歯車３１ａ，３１ｂを軸３１ｃで連結した構造をしており、従動スプロケット３２も同様に二つの歯車３２ａ，３２ｂを軸３２ｃで連結した構造をしていて、チェーン３３は対とされて、駆動スプロケット３１の歯車３１ａ，３１ｂと従動スプロケット３２の歯車３２ａ，３２ｂにそれぞれ巻回されている。なお、従動スプロケット３２は、各カッタベルト３０につき二つ以上設けられるようにされてもよい。

また、図９に示すように、チェーン３３，３３を構成するコマ３３ａに間欠的にブラケット３３ｂが設けられていて、当該ブラケット３３ｂを介して対となるチェーン３３，３３の外周側に横架するように矩形の刃付きのプレート３４が着脱可能に取付けられている。なお、プレート３４のブラケット３３ｂへの固定は、たとえば、ネジ締結などを採用することができる。

そして、プレート３４は、この実施の形態では、矩形であってカッタベルト４０の外周側を向く表側の面に設けた多数の刃３４ａと、表側と裏側とを連通する多数の通孔３４ｂとを備えている。なお、この実施の形態の場合、プレート３４の回転方向幅がチェーン３３のコマ３３ａの回転方向長さより長く設定されているので、上述のように、チェーン３３のコマ３３ａに間欠的にブラケット３３ｂを設けてこれにプレート３４を取付けるようにしているが、プレート３４の回転方向幅の設定によっては、チェーン３３の全てのコマ３３ａにブラケット３３ｂを設けて、全てのコマ３３ａにプレート３４を取付けるようにしてもよい。

そして、このように構成されたカッタベルト３０を対として直線部３０ａ同士を対向させるようにすればよい。なお、このカッタベルト３０の場合、チェーン３３にプレート３４を取付ける構成を採用しているので、木材の粉砕を確実にするため、直線部３０ａの内周側への撓みを防止するべく、上述のようなガイド１３を設けておくことが好ましい。

このようにカッタベルト３０を構成するようにしても、通孔３４ｂを介して水滴を排出することができるので、粉砕後の木材の含水率を低減することが可能である。また、噴射装置１７の設置、回収部材２６の設置、カッタベルト３０の地面に対する姿勢を傾斜姿勢や水平姿勢とすることによる利点を、上記のカッタベルト２，３に対するものと同様に享受することができるのは当然である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明は、粉砕装置に利用可能である。

１ 粉砕装置
２，３，３０ カッタベルト
２ａ，３ａ 直線部
４，５，３４ プレート
４ａ，５ａ，３４ａ 刃
４ｂ，５ｂ 溝
４ｃ，５ｃ 凸部
４ｄ，５ｄ 凹部
４ｅ，４ｆ，５ｅ，５ｆ 孔
４ｇ，４ｈ，５ｇ，５ｈ 端面
４ｉ，５ｉ，３４ｂ 通孔
６，７ 駆動輪
６ａ，７ａ，１０ａ，１１ａ 歯
８，９ ピン
１０，１１ 従動輪
１２ モータ
１３，１４，２１，２２，２４，２５ ガイド
１５ ハウジング
１５ａ，１５ｂ 開口部
１５ｃ ホッパ
１６ 減速機
１７ 噴射装置
１８，１９ 弾性要素
２０ ロッド
２３ 平板
２６ 回収部材
２６ａ 受け部
２６ｂ ドレーン管路
３１ 駆動スプロケット
３２ 従動スプロケット
３３ チェーン
３３ａ コマ
３３ｂ ブラケット
Ｗ 隙間

Claims (8)

1. 表側に刃を有する複数のプレートがそれぞれ連結されて環帯状に形成される一対のカッタベルトと、前記カッタベルトを巻回して、回転駆動して前記カッタベルトを所定方向に駆動する駆動輪とを備え、前記カッタベルト間の上流側から投入される被粉砕物を粉砕して、前記カッタベルト間の下流側から粉砕した被粉砕物を排出する粉砕装置であって、
   前記プレートの刃に表側と裏側とが連通する通孔を有することを特徴とする粉砕装置。
   
2. 前記一方のカッタベルトを構成する複数のプレートを第一プレートとし、前記他方のカッタベルトを構成する複数のプレートを第二プレートとしたとき、
   前記第一プレートの裏側から気体又は水蒸気を噴射する噴射装置を備え、
   前記噴射装置が気体又は水蒸気を噴射することにより、前記気体又は水蒸気が前記第一プレートの裏側から前記通孔を介して前記第一プレートの表側に伝達されて、前記カッタベルト間で粉砕される被粉砕物が含有する水滴を前記第二プレートの表側から前記通孔を介して前記第二プレートの裏側に排出することを特徴とする請求項１に記載の粉砕装置。
   
3. 各カッタベルトの直線部が地面に対して傾斜姿勢あるいは水平姿勢をとるように設定され、一方のカッタベルトの直線部を他方のカッタベルトの直線部より上方に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉砕装置。
   
4. 下方に配置されるカッタベルトの直線部の始点が上方に配置されるカッタベルトの直線部の始点より被粉砕物の投入側へ配置されることを特徴とする請求項３に記載の粉砕装置。
   
5. カッタベルトは、プレート同士をヒンジ結合して構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の粉砕装置。
   
6. カッタベルトにおける二つ以上のプレートを直線状にガイドしてカッタベルトに直線部を形成するガイドを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の粉砕装置。
   
7. ガイドは、カッタベルトの直線部同士が離間する方向への逃げを許容するよう弾性支持されることを特徴とする請求項６に記載の粉砕装置。
   
8. 各カッタベルトは、異なる回転速度で回転して被粉砕物を粉砕することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の粉砕装置。

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