JP7266882B2

JP7266882B2 - 造粒機

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Publication number: JP7266882B2
Application number: JP2020011894A
Authority: JP
Inventors: 徳雄末次
Original assignee: ベルテクネ株式会社
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2023-05-01
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: JP2021115549A

Description

本発明は、養殖場の魚介類に飼料として与えられるモイストペレットを製造する工程で使用される造粒機に関する。

養殖魚介類の飼料であるモイストペレットを製造する工程で使用される造粒機については、従来、様々な構造、機能を有するものが開発されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１に記載された「攪拌機付き造粒機」あるいは特許文献２に記載された「ペレット状餌料製造装置」などがある。

特許文献１に記載された「攪拌機付き造粒機」は、攪拌タンク内に攪拌羽根、及び造粒スクリューを備えた攪拌機付き造粒機であって、攪拌タンク内の上部には攪拌タンク側部から水平に挿通された攪拌羽根駆動軸と、攪拌羽根駆動軸に固設された複数の攪拌羽根が設けられ、攪拌タンク内の下部には、攪拌羽根駆動軸と平行して攪拌タンク側部から水平に挿通された造粒スクリューが設けられ、造粒スクリューは、攪拌時においては、攪拌羽根としての機能を有するように逆回転可能に配置されると共に、少なくともその先端部には攪拌タンクと連通する造粒チョッパーケーシングが備えられていることを特徴とする。

特許文献２に記載された「ペレット状餌料製造装置」は、魚の生餌を粉砕攪拌機で粉砕し、生餌の粉砕物を装置の吐出口に設けたペレット整形用造粒ダイの複数の孔から装置外部へ加圧圧縮して押し出し、造粒ダイの外表面に接し且つ造粒ダイの中央を中心に回転するように設けた回転刃で造粒ダイの孔から押し出される粉砕物を切断してペレット状にするペレット状餌料製造装置において、造粒ダイの外表面に中央から外周方向へ延びる溝を複数設け、しかも溝の形状を造粒ダイの中央側の溝基端部から順に連続して外周側の溝先端部へ回転刃の刃面が溝を通過するような形状としたことを特徴とする。

特許文献１に記載された「攪拌機付き造粒機」は撹拌性能が良好であり、特許文献２に記載された「ペレット状餌料製造装置」は生餌の粉砕物を正確にペレット状に切断することができるなどの特長を有している。

特開平９－２３４０４７号公報登録実用新案第３０３３０８４号公報

特許文献１に記載された「攪拌機付き造粒機」あるいは特許文献２に記載された「ペレット状餌料製造装置」によって製造されたモイストペレットは製造工程中の加圧不足などに起因して軟弱な状態となったり、モイストペレット中に細かく破砕されなかった魚の骨や鱗などが残存していたりすることが多いので、実際に魚介類が養殖されている海中に投入されたときに、モイストペレットが型崩れしたり、離散したりすることが多い。

海中に投入されたモイストペレットが型崩れしたり、離散したりすると、養殖中の魚介類の捕食意欲が減退して食い付かなくなるので、型崩れしたモイストペレットや、その破片などが海中に拡散したり、海底に堆積したりすることとなり、その結果、海水の汚濁を引き起こしたり、海の自然環境を悪化させたりするという問題が生じている。

また、海中に投入されたモイストペレットを養殖中の魚介類が食べなくなると、魚介類は栄養不足に陥り、その成長が阻害されるので、出荷時期の遅延や生産量の減少を招くという重大な問題も生じている。

本発明が解決しようとする課題は、海中に投入されたときに型崩れしたり、分散したりし難いモイストペレットを製造することができ、海水の汚濁防止並びに養殖魚介類の成長向上に寄与することができる造粒機を提供することにある。

本発明に係る造粒機は、
周壁の一部に飼料導入口を有する円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に、その軸心方向に沿って回転可能に配置されたスクリューコンベアと、
前記スクリューコンベアを回転させるため前記スクリューコンベアの基端部に連結された駆動手段と、
前記スクリューコンベアの先端部からその回転中心線方向に延設された先端軸と、
前記先端軸と同軸をなす状態で、前記スクリューコンベアによる搬送方向に沿って順番に配置された第一回転内刃、前記搬送方向に貫通する複数の開口部を有する切断プレート、第二回転内刃、前記搬送方向に貫通する複数の造粒穴を有する造粒プレート並びに回転外刃と、
前記回転外刃を前記造粒プレートに向かって押圧状態で保持する加圧手段と、を備え、
前記スクリューコンベアは前記軸心と同軸をなすように配置された回転軸と、前記回転軸の周りに設けられたスクリュー羽根と、を有し、前記スクリュー羽根のピッチは前記スクリューコンベアの基端部から先端部に向かって連続的に小さくなるように設定され、
前記切断プレート並びに前記造粒プレートが前記ケーシングに係止され、
前記造粒プレートの前記造粒穴は、その内径が前記搬送方向に沿って連続的に縮径して擂鉢形状をなす縮径部分と、前記縮径部分から前記搬送方向に沿って前記内径が変化しない一定内径部分と、を有するものであり、
前記造粒プレートの前記搬送方向の上流面における複数の前記造粒穴の開口面積の総和は、前記切断プレートの前記搬送方向の下流面における複数の前記開口部の開口面積の総和より小となるように設定され、
前記第一回転内刃の刃部が前記切断プレートの上流面に摺動可能に当接し、前記第二回転内刃の刃部が前記造粒プレートの上流面に摺動可能に当接し、前記回転外刃の刃部が前記造粒プレートの下流面に摺動可能に当接し、
前記第一回転内刃、前記第二回転内刃並びに前記回転外刃が前記先端軸と連動して回転することを特徴とする。

ここで、前記「軸心方向」とは、円筒状のケーシングの中心軸方向のことであり、前記「スクリューコンベアによる搬送方向」とはスクリューコンベアの回転によって搬送される物品（例えば、生餌）の全体的な移動方向のことであり、移動方向の前方側を「下流」と呼び、後方側を「上流」と呼ぶ。また、前記「スクリューコンベアの基端部、先端部」とは、それぞれスクリューコンベアの上流側の端部、下流側の端部を意味する。

前記造粒機においては、前記切断プレートの前記開口部を、前記先端軸の周りに等間隔をなすように配置することができる。

前記造粒機においては、前記切断プレートの前記開口部が、前記先端軸から離れるに連れて拡大した部分を有するようにすることができる。

前記造粒機においては、前記造粒プレートの前記造粒穴が、前記搬送方向に沿って連続的に縮径した部分を有するようにすることができる。

前記造粒機においては、前記スクリューコンベアによる搬送方向における前記切断プレートと前記造粒プレートとの配置間隔を変更可能とすることもできる。

本発明により、海中に投入されたときに型崩れしたり、分散したりし難いモイストペレットを製造することができ、海水の汚濁防止並びに養殖魚介類の成長向上に寄与することができる造粒機を提供することができる。

本発明の実施形態である造粒機を備えた撹拌造粒装置を示す一部省略斜視図である。図１に示す撹拌造粒装置の一部省略平面図である。図１に示す撹拌造粒装置を構成する造粒機の一部省略斜視図である。図３に示す造粒機の一部省略平面図である。図３中の矢線Ａ方向から見た図である。図４中のＢ－Ｂ線における一部省略断面図である。図６の一部拡大図である。図７で示す部分の一部省略分解図である。図８中に示す第一回転内刃（第二回転内刃）を示す斜視図である。図９中の矢線Ｃ方向から見た図である。図８中に示す切断プレートの一部省略斜視図である。図８中に示す造粒プレートを示す一部省略斜視図である。図１２中の矢線Ｄ方向から見た図である。図１３中のＥ－Ｅ線における一部省略断面図である。図８中に示す回転外刃を示す一部省略斜視図である。図１５中の矢線Ｆ方向から見た図である。

以下、図１～図１６に基づいて本発明の実施形態である造粒機１０について説明する。

初めに、図１，図２に基づいて、造粒機１０を備えた撹拌造粒装置１００について説明する。図１，図２に示すように、撹拌造粒装置１００は、上面が開口した箱体状の撹拌槽１０１と、撹拌槽１０１内を複数の撹拌室１０１ａ，１０１ｂに区画する隔壁１０４と、複数の撹拌室１０１ａ，１０１ｂの底部寄りに水平方向に配置された駆動軸１０２ａ，１０２ｂと、駆動軸１０２ａ，１０２ｂの外周に取り付けられた撹拌羽根１０３と、駆動軸１０２ａ，１０２ｂを回転させる駆動手段１０５ａ，１０５ｂと、撹拌槽１０１の底部の下方に配置された造粒機１０と、を備えている。

駆動手段１０５ａ，１０５ｂにより駆動軸１０２ａ，１０２ｂを回転させながら、撹拌槽１０１の上面開口部から撹拌室１０１ａ，１０１ｂに飼料（生餌など）を投入すると、駆動軸１０２ａ，１０２ｂともに回転する撹拌羽根１０３によって飼料は破砕、撹拌、混合され、撹拌室１０１ａ，１０１ｂの底部に設けられた開閉可能な開口部（図示せず）から落下して、造粒機１０の飼料導入口１１（図３参照）を経由して造粒機１０のケーシング１２内へ流入する。

造粒機１０のケーシング１２内へ流入した飼料は、図３に示す駆動手段１４で回転するスクリューコンベア１３によりケーシング１２内を搬送方向Ｔに沿って移動しながら、撹拌、圧縮、細断されていき、搬送方向Ｔの先端に位置する頭ナット２７の開口部２７ｃからモイストペレット（図示せず）となって排出される。

図１，図２に示すように、撹拌造粒装置１００においては、撹拌槽１０１内の複数の撹拌室１０１ａ，１０１ｂの底部にそれぞれ開口部（図示せず）を設けるとともに、これらの開口部を交互に開閉可能な開閉ハンドル１０６ａ，１０６ｂを設けている。このため、複数の撹拌室１０１ａ，１０１ｂにおいて飼料の撹拌混合作業を行いながら、開閉ハンドル１０６ａ，１０６ｂを操作して、撹拌室１０１ａ，１０１ｂの前記開口部を交互に開閉することにより、撹拌室１０１ａ，１０１ｂ内で撹拌混合された飼料を造粒機１０の飼料導入口１１へ交互に供給することが可能であるため、造粒機１０による造粒作業を連続的に行うことができる。

次に、図３～図８に基づいて、図１に示す撹拌造粒装置１００を構成する造粒機１０について説明する。造粒機１０は、ケーシング１２、スクリューコンベア１３、駆動手段１４、先端軸１５、第一回転内刃２０、切断プレート２１、第二回転内刃２２、造粒プレート２３、回転外刃２４並びにスプリング２５などによって形成されている。

ケーシング１２は円筒状をなし、その周壁１２ａの上部に飼料導入口１１が開設されている。スクリューコンベア１３は、ケーシング１２内に、その軸心１２ｃ方向に沿って回転可能に配置されている。スクリューコンベア１３は軸心１２ｃと同軸をなすように配置された回転軸１３ｔと、回転軸１３ｔの周りに設けられたスクリュー羽根１３ｗと、を有する。スクリュー羽根１３ｗのピッチはスクリューコンベア１３の基端部１３ｂから先端部１３ａに向かって連続的に小さくなるように設定されている。

スクリューコンベア１３の基端部１３ｂには、スクリューコンベア１３を回転させるための駆動手段１４（例えば、油圧モータなど）が連結されている。スクリューコンベア１３の先端部１３ａには先端軸１５が延設されている。先端軸１５は、先端部１３ａから、その回転中心線１３ｃ方向に延設されている。

第一回転内刃２０、切断プレート２１、第二回転内刃２２、造粒プレート２３並びに回転外刃２４は、この順番で、スクリューコンベア１３による搬送方向Ｔに沿って先端軸１５と同軸をなす状態に配置されている。

ここで、図９，図１０に基づいて、第一回転内刃２０及び第二回転内刃２２について説明するが、第一回転内刃２０及び第二回転内刃２２は同じ形状であるため、第一回転内刃２０について説明し、第二回転内刃２２の説明は省略する。

図９，図１０に示すように、第一回転内刃２０は十字プロペラ形状をなす部材であり、多角形（四角形）の軸孔２０ａを有するハブ２０ｂと、ハブ２０ｂの外周に一定間隔（９０度間隔）ごとに突設された複数（４枚）の直線状のブレード２０ｃと、各ブレード２０ｃの一方の回転面にそれぞれ付設された帯板状の刃部２０ｄと、を備えている。図８中に示す先端軸１５の多角柱部（四角柱部１５ａ）が第一回転内刃２０（第二回転内刃２２）の軸孔２０ａに貫入可能である。

次に、図１１に基づいて切断プレート２１について説明する。図１１に示すように、切断プレート２１は、円形の軸孔２１ａの周りに複数（６個）の開口部２１ｂを有する略円板状の部材である。それぞれの開口部２１ｂは切断プレート２１の中心線２１ｃ方向に貫通しており、中心線２１ｃから離れるに従って連続的に拡大した角丸台形状をしている。切断プレート２１の外周には中心線２１ｃと平行をなす凹溝２１ｄが設けられている。切断プレート２１においては、図７中に示すように、先端軸１５の四角柱部１５ａに装着されたカラー３１が切断プレート２１の軸孔２１ａ（図１１参照）に貫入可能である。

次に、図１２～図１４に基づいて造粒プレート２３について説明する。図１２に示すように、造粒プレート２３は、円形の軸孔２３ａの周りに複数（１６個）の造粒穴２３ｂ，２３ｃを有する略円板状の部材である。造粒穴２３ｂ，２３ｃは造粒プレート２３の中心線２３ｄ方向に貫通している。造粒プレート２３の外周には、中心線２３ｄと平行をなす凹溝２３ｅが設けられている。

図１３に示すように、軸孔２３ａの周りにおいて中心線２３ｄ寄りの部分に８個の造粒穴２３ｂが中心線２３ｄを中心として等間隔（４５度間隔）で開設されている。また、中心線２３ｄを基準にして、造粒穴２３ｂより離れた部分に８個の造粒穴２３ｃが中心線２３ｄを中心として等間隔（４５度間隔）で開設されている。造粒穴２３ｂの配列と造粒穴２３ｃの配列とは、中心線２３ｂを基準として、互いに位相が２２．５度偏移した状態に設定されている。

図１４に示すように、造粒プレート２３の造粒穴２３ｂにおいては、造粒穴２３ｂの内径が搬送方向Ｔに沿って連続的に減少して擂鉢形状をなす縮径部分２３ｆが形成されている。具体的には、造粒穴２３ｂの内部において、造粒プレート２３の上流面２３ｇから下流面２３ｈに向かって造粒プレート２３の厚さ２３ｔの１／３程度の位置までは縮径部分２３ｆが形成され、残りの２／３程度は内径が変化しない一定内径部分２３ｊとなっている。図１４中には示していないが、造粒穴２３ｃも同様に縮径部分２３ｆ並びに一定内径部分２３ｊを有している。

また、造粒プレート２３においては、図８中に示す先端軸１５の円柱部１５ｄが造粒プレート２３の軸孔２３ａに貫入可能であり、先端軸１５の円柱部１５ｄは、造粒プレート２３の軸孔２３ａ中に回転自在に軸支される。

次に、図１５，図１６に基づいて、回転外刃２４について説明する。図１５，図１６に示すように、回転外刃２４は十字プロペラ形状をなす部材であり、多角形（四角形）の軸孔２４ａを有するハブ２４ｂと、ハブ２４ｂの外周に一定間隔（９０度間隔）ごとに突設された複数（４枚）の直線状のブレード２４ｃと、各ブレード２４ｃの一方の回転面にそれぞれ付設された帯板状の刃部２４ｄと、を備えている。図８中に示す先端軸１５の多角柱部（四角柱部１５ｅ）が回転外刃２４の軸孔２４ａに貫入可能である。

図６～図８に示すように、第一回転刃２０は先端軸１５の四角柱部１５ａに取り付けられ、スクリューコンベア１３の回転軸１３ｔと連動して回転する。第一回転刃２０よりも搬送方向Ｔの前方（下流側）に配置される切断プレート２１はケーシング１２の先端開口部１２ｂの内側に取り付けられ、中間ハウジング２６によりケーシング１２に係止されている。

切断プレート２１をケーシング１２の先端開口部１２ｂの内側に取り付けるとき、図１１に示す切断プレート２１の外周の凹溝２１ｄの位置を、先端開口部１２ｂの内周面の上部に設けられた凸部１２ｇ（図８参照）の位置に合わせ、凸部１２ｇを凹溝２１ｄ内に嵌入させた状態で中間ハウジング２６の雌ネジ部２６ｂを、ケーシング１２の雄ネジ部１２ｄに螺着すれば、切断プレート２１はケーシング１２の先端開口部１２ｂ内に回転不能に係止される。図３～図５に示すように、中間ハウジング２６の外周には複数のハンドル２６ｈが半径方向に突設されているので、中間ハウジング２６の雌ネジ部２６ｂ（図８参照）を、ケーシング１２の雄ネジ部１２ｄ（図８参照）に着脱する場合にハンドル２６ｈを手で把持して回転操作などを行うことができる。

図８中に示すように、中間ハウジング２６は、二つの開口部２６ａ，２６ｃの内径が大小異なる段差付き短円筒状の部材であり、大口径側（上流側）の開口部２６ａの内周に雌ネジ部２６ｂが形成され、小口径側（下流側）の開口部２６ｃの外周に雄ネジ部２６ｄが形成されている。

前述したように、開口部２６ａの内周の雌ネジ部２６ｂは、ケーシング１２の先端開口部１２ｂの外周に形成された雄ネジ部１２ｄに螺合可能である。開口部２６ｃの外周の雄ネジ部２６ｄは、後述する頭ナット２７の一方の開口部２７ａの雌ネジ部２７ｂと螺合可能である。

頭ナット２７は、二つの開口部２７ａ，２７ｃの内径が大小異なる段差付き短円筒状の部材であり、大口径側（上流側）の開口部２７ａの内周に雌ネジ部２７ｂが形成されているが、小口径側（下流側）の開口部２７ｃの内周及び外周にはネジ部は形成されておらず、円筒形状をなしている。前述したように、開口部２７ａの内周の雌ネジ部２７ｂは、中間ハウジング２６の開口部２６ｃの外周の雄ネジ部２６ｄに螺合可能である。

次に、造粒機１０の主要部分の組立手順について説明する。図８に示すように、ケーシング１２の先端開口部１２ｂから突出した先端軸１５の四角柱部１５ａが第一回転刃２０の軸孔２０ａを貫通するようにして第一回転内刃２０を取り付け、次に、四角柱部１５ａに装着されたカラー３１が切断プレート２１の軸孔２１ａを貫通するようにして切断プレート２１を取り付ける。カラー３１は、短円筒状の部材であり、その内周側に四角柱部１５ａが貫入可能な四角孔（図示せず）が形成され、外周側は切断プレート２１の軸孔２１ａに貫入可能な円周面（図示せず）をなしている。カラー３１は四角柱部１５ａに一体化しているので、先端軸１５と共に回転するが、カラー３１は切断プレート２１の軸孔２１ａ内にて先端軸１５と共に回転可能な状態に保持される。

先端軸１５の四角柱部１５ａに対する第一回転内刃２０及び切断プレート２１の取り付けが終わったら、中間ハウジング２６の雌ネジ部２６ｂをケーシング１２の先端開口部１２ｂの外周の雄ネジ部１２ｄに螺着する。この後、中間ハウジング２６の開口部２６ａの外周に突設された略扇形状の係止片２６ｅの貫通孔２６ｆと、ケーシング１２の先端開口部１２ｂ寄りの外周に形成されたフランジ１２ｅの貫通孔１２ｆとを連続貫通するようにＬ字状の廻り止めピン２９を挿入し、貫通孔１２ｅから突出する廻り止めピン２９の先端部２９ａの貫通孔２９ｂにピン３０を挿入すると、ケーシング１２に対して中間ハウジング２６が回転不能に係止される。

ここで、図３，図５に示すように、ケーシング１２のフランジ１２ｅには周方向に沿って複数の貫通孔１２ｆが一定間隔ごとに全周に亘って開設され、中間ハウジング２６の係止片２６ｅには周方向に沿って複数の貫通孔２６ｆが、フランジ１２ｅの貫通孔１２ｆと異なる間隔で開設されている。従って、中間ハウジング２６をケーシング１２の先端開口部１２ｂに螺着したとき、中間ハウジング２６の係止片２６ｅが、ケーシング１２のフランジ１２ｅの周方向のどの位置にあっても、貫通孔２６ｆ，１２ｆに廻り止めピン２９を挿入することができる。

即ち、中間ハウジング２６の雌ネジ部２６ｂをケーシング１２の先端開口部１２ｂの外周の雄ネジ部１２ｄに螺着して締め付けたとき、複数の貫通孔２６ｆ，１２ｆのうちの何れか一対が一直線上に並んだ状態（貫通孔２６ｆ，１２ｆの中心線が一致した状態）となるので、一直線上に並んだ貫通孔２６ｆ，１２ｆを下流側から連続貫通するように廻り止めピン２９を差し込み、貫通孔１２ｅの上流側から突出する廻り止めピン２９の先端部２９ａの貫通孔２９ｂにピン３０を挿入すれば、中間ハウジング２６はその位置で回動不能に係止される。

次に、中間ハウジング２６の開口部２６ｃから突出する先端軸１５の四角柱部１５ａが第二回転内刃２２の軸孔２０ａ（図１０参照）を貫通するようにして第二回転内刃２２を取り付け、この後、第二回転内刃２２の軸孔２０ａから突出する先端軸１５の円柱部１５ｄが造粒プレート２３の２３ａ（図１２参照）を貫通するようにして造粒プレート２３を取り付ける。

造粒プレート２３を第二回転内刃２２の軸孔２０ａから突出する先端軸１５の円柱部１５ｄに取り付けるとき、図１２に示す造粒プレート２３の外周の凹溝２３ｅの位置を、中間ハウジング２６の下流側の開口部２６ｃの内周面の上部に設けられた凸部２６ｇ（図８参照）の位置に合わせ、凸部２６ｇを凹溝２３ｅ内に嵌入させた状態で造粒プレート２３を取り付ければ、造粒プレート２３は中間ハウジング２６に係止される。

この後、頭ナット２７の雌ネジ部２７ｂを、中間ハウジング２６の開口部２６ｃの外周の雄ネジ部２６ｄに螺着して、頭ナット２７を中間ハウジング２６に一体化させると、造粒プレート２３は中間ハウジング２６を介してケーシング１２に回転不能に係止され、先端軸１５の円柱部１５ｄは造粒プレート２３の軸孔２３ａ内に回転可能な状態に保持される。図３～図５に示すように、頭ナット２７の正面部分には複数のハンドル２７ｈが軸心方向に突設されているので、頭ナット２７の雌ネジ部２７ｂを、中間ハウジング２６の開口部２６ｃの外周の雄ネジ部２６ｄに着脱する場合、ハンドル２７ｈを手で把持して回転操作などを行うことができる。

この後、造粒プレート２３の軸孔２３ａから突出する先端軸１５の先端側の四角柱部１５ｅに回転外刃２４並びにスプリング２５を取り付け、四角柱部１５ｅの雌ネジ穴１５ｂに押えボルト２８を螺着すれば、造粒プレート２３は先端軸１５と共に回転可能な状態に係止される。回転外刃２４は、スプリング２５の弾性復元力により、回転中心線１３ｃ方向に沿って造粒プレート２３に向かって押圧力が付与されるが、雌ネジ穴１５ｂに対する押えボルト２８の螺合深さを変更することにより、前記押圧力を調整することができる。

第二回転内刃２２よりも搬送方向Ｔの前方に位置する造粒プレート２３は、頭ナット２７により中間ハウジング２６に回転不能に係止されている。造粒プレート２３よりも搬送方向Ｔの前方に位置する回転外刃２４は、スプリング２５及び押えボルト２８により先端軸１５の先端部に係止されているので、スクリューコンベア１３の回転軸１３ｔと連動して回転する。

また、図６，図７に示すように、造粒機１０においては、第一回転内刃２０のブレード２０ｃの刃部２０ｄ（図９，図１０参照）が切断プレート２１の上流面２１ｅに摺動可能に当接し、第二回転内刃２２のブレード２０ｃの刃部２０ｄ（図９，図１０参照）が造粒プレート２３の上流面２３ｇに摺動可能に当接し、回転外刃２４のブレード２４ｃの刃部２４ｄが造粒プレート２３の下流面２３ｈ（図１４参照）に摺動可能に当接している。

図１，図２に示す撹拌造粒装置１００を稼動させると、駆動手段１０５ａ，１０５ｂにより撹拌槽１０１内の駆動軸１０２ａ，１０２ｂ及び撹拌羽根１０３が回転し、図３，図６に示す造粒機１０においては、駆動手段１４により、スクリューコンベア１３の回転軸１３ｔ及び先端軸１５が回転する。これにより、先端軸１５に係止された第一回転内刃２０、第二回転内刃２２並びに回転外刃２４が先端軸１５と連動して回転する。

このような状態において、撹拌槽１０１の上面開口部から撹拌室１０１ａ，１０１ｂに飼料（生餌など）を投入すると、駆動軸１０２ａ，１０２ｂともに回転する撹拌羽根１０３によって飼料は破砕、撹拌、混合される。撹拌室１０１ａ，１０１ｂ内の飼料が適切な状態まで破砕、撹拌、混合されたら、図１に示す開閉ハンドル１０６ａ，１０６ｂの何れかを操作して、撹拌室１０１ａ，１０１ｂの底部に設けられた開口部（図示せず）を開いて、撹拌室１０１ａまたは撹拌室１０１ｂ内の飼料を造粒機１０の飼料導入口１１へ流入させる。

造粒機１０のケーシング１２内へ流入した飼料は、図３に示す駆動手段１４で回転するスクリューコンベア１３によりケーシング１２内を搬送方向Ｔに沿って圧縮されながら移送されて行き、第一回転内刃２０並びに切断プレート２１の部分に到達し、切断プレート２１に開設された複数の開口部２１ｂ内に圧入される。このとき、切断プレート２１の上流面２１ｅ側で回転する第一回転内刃２０の刃部２０ｄが、切断プレート２１の上流面２１ｅに接した状態で摺動回転することにより、開口部２１ｂに流入する飼料を剪断するので、飼料は細かく破砕された状態で複数の開口部２１ｂ内へ流入する。

切断プレート２１の開口部２１ｂを通過した飼料は、切断プレート２１の下流面２１ｆ（図８参照）側から排出され、第二回転内刃２２並びに造粒プレート２３の部分に到達し、造粒プレート２３に開設された複数の造粒穴２３ｂ，２３ｃ内に圧入される。このとき、造粒プレート２３の上流側で回転する第二回転内刃２２の刃部２０ｄが、造粒プレート２３の上流面２３ｇに接した状態で摺動回転することにより、造粒穴２３ｂ，２３ｃに流入する飼料を剪断するので、飼料は細かく破砕された状態で複数の造粒穴２３ｂ，２３ｃ内へ流入する。

ここで、造粒プレート２３の上流面２３ｇにおける複数の造粒穴２３ｂ，２３ｃの開口面積の総和は、切断プレート２１の下流面２１ｆにおける複数の開口部２１ｂの開口面積の総和より小となるように設定されているので、切断プレート２１の開口部２１ｂの下流面２１ｆ側から排出された飼料はさらに圧縮されながら、造粒プレート２３の上流面２３ｇに向かって移動する。この後は、前述したように、造粒プレート２３の上流面２３ｇに接した状態で摺動回転する第二回転内刃２２の刃部が開口部２１ｂに流入する飼料を剪断するので、飼料はさらに細かく破砕された状態で複数の開口部２１ｂ内へ流入する。

また、図１３，図１４に示すように、造粒プレート２３の造粒穴２３ｂ，２３ｃには、上流面２３ｇから下流面２３ｈに向かって（搬送方向Ｔに沿って）縮径部分２３ｆが形成されている（造粒穴２３ｃも同様の形状である）。このため、造粒プレート２３の上流面２３ｇ側から複数の造粒穴２３ｂ，２３ｃに流入した飼料は、造粒穴２３ｂ，２３ｃ内の縮径部分２３ｆを通過することにより、さらに圧縮された後、一定内径部分２３ｊ内へ流入し、造粒穴２３ｂ，２３ｃの下流面２３ｈに向かって移動する。

造粒穴２３ｂ，２３ｃの下流面２３ｈ側に到達した飼料は、それぞれの開口端からウィンナー状となって排出されるが、このとき、造粒プレート２３の下流面２３ｈに沿って摺動回転する回転外刃２４の刃部２４ｄによって所定長さに切断され、搬送方向Ｔの先端に位置する頭ナット２７の開口部２７ｃからモイストペレット（図示せず）となって排出される。

前述したように、造粒機１０は、切断プレート２１並びに造粒プレート２３を備えるとともに、切断プレート２１の上流面２１ｅに接触した状態で摺動回転する刃部２０ｄを有する第一回転内刃２０と、造粒プレート２３の上流面２３ｇに接触した状態で摺動回転する刃部２０ｄを有する第二回転内刃２２と、を備えているので、頭ナット２７の開口部２７ｃから排出されるモイストペレットは適切な硬さを有し、細かく破砕されない魚の骨や鱗なども残存していない。従って、造粒機１０を使用することにより、海中に投入されたときに型崩れしたり、分散したりし難いモイストペレットを製造することができる。

また、造粒機１０によって製造されたモイストペレットが、海中において型崩れしたり、分散したりし難くなることにより、捕食されなかった飼料に起因する海水の汚濁防止を図ることができる。さらに、海中に投入されたモイストペレットの形状が維持されることにより、養殖中の魚介類の捕食意欲の減退が生じ難くなるので、養殖魚介類の成長向上に寄与することができる。

一方、造粒機１０においては、スクリューコンベア１３による搬送方向Ｔにおける第一回転内刃２０及び切断プレート２１と、第二回転内刃２０及び造粒プレート２３との配置間隔を変更可能とすることもできる。このような構成とすれば、図１に示す撹拌造粒装置１００の撹拌槽１０１に投入される飼料の種類や状態、あるいは造粒機１０の飼料導入口１１に流入する撹拌混合後の飼料の状態に応じて、第二回転内刃２０及び造粒プレート２３との配置間隔を変更することにより、適切な硬さを有し、細かく破砕されない魚の骨や鱗なども残存していないモイストペレットを製造することができる。

なお、図１～図１６に基づいて説明した造粒機１００は、本発明に係る造粒機の一例を示すものであり、本発明に係る造粒機は前述した造粒機１００に限定されない。

本発明に係る造粒機は、養殖場の魚介類などに飼料として与えられるモイストペレットの製造手段として養殖産業などの産業分野において広く利用することができる。

１０造粒機
１１飼料導入口
１２ケーシング
１２ａ周壁
１２ｂ先端開口部
１２ｃ軸心
１２ｄ雄ネジ部
１２ｅフランジ
１２ｆ，２６ｆ，２９ｂ貫通孔
１２ｇ，２６ｇ凸部
１３スクリューコンベア
１３ａ先端部
１３ｂ基端部
１３ｔ回転軸
１３ｗスクリュー羽根
１３ｃ回転中心線
１４，１０５ａ，１０５ｂ駆動手段
１５先端軸
１５ａ，１５ｃ，１５ｅ四角柱部
１５ｂ雌ネジ穴
１５ｄ円柱部
２０第一回転内刃
２０ａ，２１ａ，２３ａ，２４ａ軸孔
２０ｂ，２４ｂハブ
２０ｃブレード
２０ｄ刃部
２１切断プレート
２１ｃ，２３ｄ中心線
２１ｄ，２３ｅ凹溝
２１ｅ，２３ｇ上流面
２１ｆ，２３ｈ下流面
２２第二回転内刃
２３造粒プレート
２３ｂ，２３ｃ造粒穴
２３ｆ縮径部分
２３ｊ一定内径部分
２３ｔ厚さ
２４回転外刃
２５スプリング
２６中間ハウジング
２６ａ，２６ｃ，２７ｃ開口部
２６ｂ，２７ｂ雌ネジ部
２６ｅ係止片
２６ｈ，２７ｈハンドル
２７頭ナット
２８押えボルト
２９廻り止めピン
２９ａ先端部
３０ピン
３１カラー
１００撹拌造粒装置
１０１撹拌槽
１０１ａ，１０１ｂ撹拌室
１０２ａ，１０２ｂ駆動軸
１０３撹拌羽根
１０４隔壁
１０６ａ，１０６ｂ開閉ハンドル
Ｔ搬送方向

Claims

周壁の一部に飼料導入口を有する円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に、その軸心方向に沿って回転可能に配置されたスクリューコンベアと、
前記スクリューコンベアを回転させるため前記スクリューコンベアの基端部に連結された駆動手段と、
前記スクリューコンベアの先端部からその回転中心線方向に延設された先端軸と、
前記先端軸と同軸をなす状態で、前記スクリューコンベアによる搬送方向に沿って順番に配置された第一回転内刃、前記搬送方向に貫通する複数の開口部を有する切断プレート、第二回転内刃、前記搬送方向に貫通する複数の造粒穴を有する造粒プレート並びに回転外刃と、
前記回転外刃を前記造粒プレートに向かって押圧状態で保持する加圧手段と、を備え、
前記スクリューコンベアは前記軸心と同軸をなすように配置された回転軸と、前記回転軸の周りに設けられたスクリュー羽根と、を有し、前記スクリュー羽根のピッチは前記スクリューコンベアの基端部から先端部に向かって連続的に小さくなるように設定され、
前記切断プレート並びに前記造粒プレートが前記ケーシングに係止され、
前記造粒プレートの前記造粒穴は、その内径が前記搬送方向に沿って連続的に縮径して擂鉢形状をなす縮径部分と、前記縮径部分から前記搬送方向に沿って前記内径が変化しない一定内径部分と、を有するものであり、
前記造粒プレートの前記搬送方向の上流面における複数の前記造粒穴の開口面積の総和は、前記切断プレートの前記搬送方向の下流面における複数の前記開口部の開口面積の総和より小となるように設定され、
前記第一回転内刃の刃部が前記切断プレートの上流面に摺動可能に当接し、前記第二回転内刃の刃部が前記造粒プレートの上流面に摺動可能に当接し、前記回転外刃の刃部が前記造粒プレートの下流面に摺動可能に当接し、
前記第一回転内刃、前記第二回転内刃並びに前記回転外刃が前記先端軸と連動して回転することを特徴とする造粒機。
前記切断プレートの前記開口部が、前記先端軸の周りに等間隔をなすように配置された請求項１記載の造粒機。
前記切断プレートの前記開口部が、前記先端軸から離れるに連れて拡大した部分を有するものである請求項１または２記載の造粒機。
前記スクリューコンベアによる搬送方向における前記切断プレートと前記造粒プレートとの配置間隔が変更可能である請求項１～３の何れかの項に記載の造粒機。