WO2011145528A1 - 竪型ミル - Google Patents

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WO2011145528A1
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roller
biomass
cutter
vertical mill
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啓樹 山口
有馬　謙一
豊 飯田
良茂 植松
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三菱重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/004—Shape or construction of rollers or balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/007—Mills with rollers pressed against a rotary horizontal disc

Definitions

  • the present invention relates to a vertical mill for pulverizing and pulverizing solids such as biomass.
  • Biomass is an organic substance resulting from photosynthesis, and includes wood, vegetation, agricultural crops, and moss.
  • One method of using this biomass as a fuel is to pulverize and pulverize biomass solids and supply it to a pulverized coal-fired boiler for use as a fuel.
  • a biomass crusher for crushing biomass solids is required.
  • the coal was pulverized using a vertical roller mill, but the biomass solids are stretchable, so the pulverization is worse than coal, and the vertical roller mill for coal has a predetermined size. It is difficult to grind. Therefore, conventionally, a biomass solid is pulverized using a pulverizer such as a hammer mill or a cutter mill.
  • a pulverizer such as a hammer mill or a cutter mill.
  • the method of pulverizing biomass solids using a hammer mill, cutter mill, etc. requires a lot of power and not only deteriorates the pulverization efficiency, but also shortens the life and requires maintenance in a short period of time. Have difficulty.
  • the biomass pulverization apparatus described in Patent Document 1 pulverizes biomass solids supplied on a rotation-driven pulverization table by a roller that operates in conjunction with the rotation of the table, and blows up from below.
  • the biomass pulverized product is conveyed upward by an air current and classified into coarse powder and fine powder.
  • the biomass crushing apparatus described in Patent Document 2 is based on the distance between the roller and the table, so that the pressing force of the roller and the rotation speed of the table are within a certain range that promotes the mutual grinding between the biomass chips. Is to control.
  • the biomass solids are fibrous and soft, and it is difficult to efficiently pulverize the biomass solids only with the compressive force of the roller, which requires a lot of power and time, and the pulverization efficiency is not good. There is.
  • This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the vertical mill which can improve a grinding
  • a vertical mill according to the present invention is disposed in a housing so as to be supported so as to be capable of driving and rotating with a rotation axis along a vertical direction, and opposed to the upper side of the crushing table.
  • the crushing table is driven and rotated, and solids such as biomass are supplied onto the crushing table, the solids move outward by centrifugal force, enter between the crushing table and the crushing roller, and crush.
  • the solid roller is pulverized by rotation of the pulverizing roller by the rotation of the table and enters between the pulverizing table and the cutter roller.
  • the solid roller is cut by rotating the cutter roller by the rotation of the pulverizing table. Further, it is possible to improve the pulverization efficiency by efficiently pulverizing solids such as biomass.
  • a plurality of the crushing rollers are arranged at equal intervals along the rotation direction of the crushing table, and the cutter rollers are adjacent to the crushing roller in the rotation direction of the crushing table. It is characterized by being arranged in plural.
  • the housing is provided with a support shaft whose tip is directed to the rotation axis of the crushing table, the crushing roller is rotatably supported on the support shaft, and the cutter roller is rotated. It is characterized by being freely supported.
  • the crushing roller is rotatably supported at the tip of the support shaft, and the cutter roller is rotatably supported at the tip of the branch shaft branched from the support shaft. It is said.
  • the cutter roller can be disposed adjacent to the crushing roller with a simple structure, and the structure can be simplified.
  • the vertical mill of the present invention is characterized in that a pressing device that presses the pulverizing roller and the cutter roller to a position having a predetermined gap with respect to the pulverizing table is provided.
  • solid materials such as biomass can be efficiently pulverized and cut by pressing the pulverization roller and the cutter roller toward the pulverization table by the pressing device.
  • the vertical mill of the present invention it is possible to improve the pulverization efficiency by efficiently pulverizing solids such as biomass by arranging the pulverization roller and the cutter roller so as to face above the pulverization table. Can do.
  • FIG. 1 is a plan view showing a grinding roller and a cutter roller in a vertical mill according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing the grinding roller and the cutter roller in the vertical mill of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating the vertical mill of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing a crushing roller and a cutter roller in a vertical mill according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing the crushing roller and the cutter roller in the vertical mill of this embodiment.
  • the vertical mill of this example is for pulverizing solids such as biomass.
  • the biomass is an organic resource derived from a renewable organism. Examples include thinned wood, waste wood, driftwood, grass, waste, sludge, tires, and recycled fuel (pellets and chips) made from these materials, and are not limited to those presented here.
  • the vertical mill of a present Example is not limited to what grind
  • the housing 11 has a cylindrical hollow shape, and a biomass supply pipe 12 is mounted on the top.
  • This biomass supply pipe 12 supplies biomass solids into the housing 11 from a biomass supply device (not shown), and is arranged in the center position of the housing 11 along the vertical direction (vertical direction), with the lower end portion extending downward. It is extended.
  • the housing 11 has a crushing table 13 disposed at the bottom.
  • the crushing table 13 is disposed at the center position of the housing 11 so as to face the lower end of the biomass supply pipe 12. Further, the crushing table 13 is connected to a lower portion of a rotating shaft 14 having a rotation axis along the vertical direction, and is rotatably supported by the housing 11.
  • a worm wheel 15 as a drive gear is fixed to the rotary shaft 14, and a worm gear 16 of a drive motor (not shown) mounted on the housing 11 is engaged with the worm wheel 15. Therefore, the crushing table 13 can be driven to rotate by the drive motor via the worm gear 16, the worm wheel 15, and the rotating shaft 14.
  • the crushing table 13 has a ring-shaped table liner 17 fixed to the outer peripheral side.
  • the table liner 17 has an inclined surface whose surface (upper surface) becomes higher as it goes to the outer peripheral side of the crushing table 13.
  • a crushing roller 18 and a cutter roller 19 are arranged above the crushing table 13 (table liner 17).
  • the rear end portion of the support shaft 21 is supported by the trunnion 22 on the side wall portion of the housing 11, so that the front end portion can swing in the vertical direction.
  • the support shaft 21 is disposed so that the tip portion thereof faces the rotational axis of the crushing table 13 and is inclined downward, and the crushing roller 18 is rotatably mounted by a bearing (not shown).
  • the support shaft 21 is fixed at the base end portion of the branch shaft 23 so as to branch from the outer peripheral portion thereof, and the distal end portion of the branch shaft 23 faces the rotation axis direction of the crushing table 13 and is below
  • the cutter roller 19 is rotatably mounted by a bearing (not shown).
  • the support shaft 21 is provided with an upper arm 24 that extends upward, and the distal end portion of a pressing rod 26 of a hydraulic cylinder 25 as a pressing device fixed to the housing 11 is connected to the distal end portion of the upper arm 24. Yes.
  • the support shaft 21 is provided with a lower arm 27 extending downward, and a tip end portion thereof can come into contact with a stopper 28 fixed to the housing 11. Accordingly, when the pressing rod 26 is advanced by the hydraulic cylinder 25, the upper arm 24 is pressed, and the support shaft 21 can be rotated clockwise in FIG. 3 with the trunnion 22 as a fulcrum. At this time, the rotation position of the support shaft 21 is defined by the lower arm 27 coming into contact with the stopper 28.
  • the pulverizing roller 18 and the cutter roller 19 pulverize the biomass solids with the pulverizing table 13 (table liner 17), and the surface of the pulverizing roller 18 and the cutter roller 19 and the pulverizing table 13 (table liner 17). It is necessary to ensure a predetermined gap between the surface and the surface. Therefore, the biomass cylinder can be pulverized by taking the biomass shaft between the surface of the pulverizing roller 18 and the cutter roller 19 and the surface of the pulverizing table 13 by defining the support shaft 21 at a predetermined rotational position by the hydraulic cylinder 25. A predetermined gap is ensured.
  • the crushing roller 18 and the cutter roller 19 are formed in a truncated cone shape so that the diameter on the tip end side is reduced, the surface of the crushing roller 18 is flat, and the surface of the cutter roller 19 is curved in the circumferential direction.
  • an inclined blade is formed and configured, it is not limited to this shape.
  • the crushing roller 18 and the cutter roller 19 may be formed into a tire shape, the blade of the cutter roller 19 may be formed linearly in the axial direction, or may be formed into a disk shape or a spiral shape. That is, the crushing roller 18 only needs to have a function of crushing by pressing a biomass solid and applying a shearing force between the crushing table 13 and the crushing table 13. Moreover, the cutter roller 19 should just have the function to cut
  • a plurality of (three) crushing rollers 18 are provided and arranged at equal intervals along the rotation direction of the crushing table 13.
  • a plurality (three) of cutter rollers 19 are provided, and are adjacent to each of the crushing rollers 18 in the rotation direction of the crushing table 13 and are arranged at equal intervals.
  • the number and arrangement of the crushing rollers 18 and the cutter rollers 19 may be appropriately set according to the sizes of the crushing table 13, the crushing rollers 18, the cutter rollers 19, and the like.
  • the housing 11 is provided with an inlet port 31 at the lower part located on the outer periphery of the crushing table 13 and through which primary air is fed. Further, the housing 11 is provided with an outlet port 32 for discharging the pulverized biomass located on the outer periphery of the biomass supply pipe 12 at the top.
  • the housing 11 is provided with a rotary separator 33 as a classification device for classifying the pulverized biomass below the outlet port 32.
  • the rotary separator 33 is provided on the outer periphery of the biomass supply pipe 12 and can be driven and rotated by a driving device 34.
  • the housing 11 is provided with a foreign matter discharge pipe 35 at the bottom.
  • the foreign matter discharge pipe 35 is configured to drop and discharge foreign matters (spillage) such as gravel and metal pieces mixed in the biomass solid matter from the outer peripheral portion of the crushing table 13.
  • the rotational force of the pulverizing table 13 is transmitted to the pulverizing roller 18 and the cutter roller 19 through solid matter such as biomass, and the pulverizing roller 18 and the cutter roller 19 rotate as the pulverizing table 13 rotates.
  • the pulverizing roller 18 and the cutter roller 19 are pressed and supported on the pulverizing table 13 side by the hydraulic cylinder 25, the pulverizing roller 18 presses and crushes this solid matter while rotating, while the cutter roller No. 19 presses and cuts this solid matter while rotating.
  • the solid matter pulverized by the pulverization roller 18 and the cutter roller 19 rises while being dried by the primary air sent into the housing 11 from the inlet port 31.
  • the raised pulverized solid matter is classified by the rotary separator 33, and the coarse powder drops and is returned to the pulverization table 13 again to be pulverized again.
  • the fine-grained powder passes through the rotary separator 33, rides on the air current, and is discharged from the outlet port 32. Further, spillage such as gravel and metal pieces mixed in solid matter such as biomass falls outward from the outer peripheral portion by the centrifugal force of the crushing table 13 and is discharged by the foreign matter discharge pipe 35.
  • the grinding table 13 is supported in the housing 11 so as to be capable of driving and rotating with the rotation axis along the vertical direction, and the grinding is performed while facing the upper side of the grinding table 13.
  • a crushing roller 18 that can rotate in conjunction with the rotation of the table 13 is disposed, and a cutter roller 19 that can rotate in conjunction with the rotation of the crushing table 13 is disposed above the crushing table 13.
  • the crushing table 13 when the crushing table 13 is driven to rotate and solid matter such as biomass is supplied onto the crushing table 13, the solid matter moves outward due to centrifugal force, and between the crushing table 13 and the crushing roller 18. And enters between the crushing table 13 and the cutter roller 19.
  • the solid material is pulverized by the rotation of the pulverization table 13 by the rotation of the pulverization table 13 and the solid material is cut by the rotation of the cutter roller 19 by the rotation of the pulverization table 13. It is possible to improve the pulverization efficiency by efficiently pulverizing the solid matter.
  • a plurality of crushing rollers 18 are arranged at equal intervals along the rotation direction of the crushing table 13, and the cutter rollers 19 are adjacent to the crushing rollers 18 in the rotation direction of the crushing table 13. A plurality of them are arranged. Therefore, by arranging the plurality of crushing rollers 18 and the cutter rollers 19 adjacent to each other, the crushing of the solids by each crushing roller 18 and the cutting of the solids by each cutter roller 19 are continuously performed, and the biomass. Etc. can be pulverized efficiently.
  • the housing 11 is provided with a support shaft 21 whose tip is directed to the rotation axis of the crushing table 13, and the crushing roller 18 is rotatably supported on the support shaft 21 and the cutter roller. 19 is rotatably supported.
  • the crushing roller 18 is rotatably supported at the distal end portion of the support shaft 21, and the cutter roller 19 is rotatably supported at the distal end portion of the branch shaft 23 branched from the support shaft 21. Therefore, by supporting the crushing roller 18 and the cutter roller 19 on the housing 11 via the single support shaft 21, the apparatus can be reduced in size and weight.
  • the cutter roller 19 can be disposed adjacent to the crushing roller 18 with a simple structure, and the structure can be simplified.
  • a hydraulic cylinder 25 is provided as a pressing device that presses the crushing roller 18 and the cutter roller 19 to a position having a predetermined gap with respect to the crushing table 13. Therefore, by pressing the crushing roller 18 and the cutter roller 19 toward the crushing table 13 by the hydraulic cylinder 25, solids such as biomass can be efficiently crushed and cut.
  • the crushing roller 18 is attached to the support shaft 21 and the cutter roller 19 is attached to the branch shaft 23 branched from the support shaft 21.
  • the cutter roller 19 is similar to the crushing roller 18 in the housing. 11 may be attached to another support shaft supported by 11.
  • the crushing roller 18 and the cutter roller 19 are pressed against the crushing table 13 by separate pressing devices, so that crushing and cutting can be performed without being affected by the crushing state of the crushing roller 18 or the cutting state of the cutter roller 19. It becomes possible, and the crushing efficiency of solids such as biomass can be further improved.
  • the cutter roller 19 is arranged adjacent to the crushing roller 18 in the rotation direction of the crushing table 13, but the arrangement relationship between the crushing roller 18 and the cutter roller 19 is limited to this embodiment. It is not something.
  • the cutter rollers 19 may be arranged at equal intervals between the crushing rollers 18.
  • the crushing roller 18 and the cutter roller 19 may be mounted in series in the axial direction at the tip of the support shaft 21.
  • the number of crushing rollers 18 and cutter rollers 19 is not limited to the same number, and the number of cutter rollers 19 may be increased or decreased according to the state of the biomass that is supplied.
  • the vertical mill according to the present invention is provided with a crushing roller and a cutter roller above the crushing table, thereby efficiently crushing solids such as biomass and improving crushing efficiency. It can apply to the apparatus which grinds solids, such as.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

　竪型ミルにおいて、ハウジング（１１）内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブル（１３）を駆動回転可能に支持し、この粉砕テーブル（１３）の上方に対向して粉砕テーブル（１３）の回転に連動して回転可能な粉砕ローラ（１８）を配置すると共に、粉砕テーブル（１３）の上方に対向して粉砕テーブル（１３）の回転に連動して回転可能なカッタローラ（１９）を配置することで、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することで粉砕効率の向上を可能とする。

Description

竪型ミル
　本発明は、バイオマスなどの固形物を粉砕して微粉化する竪型ミルに関するものである。
　ボイラ発電などの燃焼設備では、燃料として石炭や重油等の化石燃料が用いられることが多いが、この化石燃料は、ＣＯ２排出の問題から地球温暖化の原因となる。そのため、化石燃料の代替として、バイオマスを用いた燃料の利用促進が図られている。バイオマスは、光合成に起因する有機物であって、木質類、草木類、農作物類、厨芥類等がある。このバイオマスを燃料として用いる方法の一つに、バイオマス固形物を粉砕して微粉化し、微粉炭焚きボイラに供給して燃料として用いるものがある。これは、石炭とバイオマスとをそれぞれを単独で粉砕する単独粉砕方式と、石炭とバイオマスとを混合してから粉砕する混合粉砕方式とが知られている。何れの方式においても、バイオマス固形物を粉砕するためのバイオマス粉砕装置が必要である。
　この場合、石炭は、竪型ローラミルを用いて粉砕していたが、バイオマス固形物は伸縮性を有することから、石炭に比べて粉砕性が悪く、この石炭用の竪型ローラミルでは、所定の大きさまで粉砕することが困難である。そのため、従来は、ハンマーミルやカッターミルなどの粉砕機を用いてバイオマス固形物を粉砕している。しかし、ハンマーミルやカッターミルなどを用いたバイオマス固形物の粉砕方法では、多大な動力が必要となり、粉砕効率が悪化するだけでなく、寿命が短く、短期間でメンテナンスが必要となり、連続運転が困難である。
　なお、竪型ミルを用いたバイオマス粉砕装置として、下記特許文献などが提案されている。例えば、特許文献１に記載されたバイオマス粉砕装置は、回転駆動する粉砕テーブル上に供給されたバイオマス固形物を、テーブルの回転と連動して作動するローラにより押圧して粉砕し、下部からの吹き上げ気流によりバイオマス粉砕物を上方に搬送して粗粉と微粉とに分級するものである。また、特許文献２に記載されたバイオマス粉砕装置は、ローラとテーブルとの距離に基づいてバイオマスのチップ同士の相互摩砕を促進せしめる一定範囲内になるようにローラの押圧力やテーブルの回転速度を制御するものである。
特開２００９－２９１６９２号公報 特開２００８－０４３９２６号公報
　ところが、バイオマス固形物は繊維質で軟らかく、ローラの圧縮力だけでは、このバイオマス固形物を効率良く粉砕することが困難であり、多大な動力と時間が必要であり、粉砕効率が良くないという問題がある。
　本発明は上述した課題を解決するものであり、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することで粉砕効率の向上を可能とする竪型ミルを提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するための本発明の竪型ミルは、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって駆動回転可能に支持される粉砕テーブルと、該粉砕テーブルの上方に対向して配置されると共に該粉砕テーブルの回転に連動して回転可能な粉砕ローラと、前記粉砕テーブルの上方に対向して配置されると共に該粉砕テーブルの回転に連動して回転可能なカッタローラと、を備えることを特徴とするものである。
　従って、粉砕テーブルが駆動回転し、この粉砕テーブル上にバイオマスなどの固形物が供給されると、この固形物は、遠心力により外側に移動し、粉砕テーブルと粉砕ローラとの間に入り込み、粉砕テーブルの回転により粉砕ローラが回転することで固形物が粉砕されると共に、粉砕テーブルとカッタローラとの間に入り込み、粉砕テーブルの回転によりカッタローラが回転することで固形物が切断されることとなり、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することで粉砕効率の向上を可能とすることができる。
　本発明の竪型ミルでは、前記粉砕ローラは、前記粉砕テーブルの回転方向に沿って等間隔で複数配置され、前記カッタローラは、前記粉砕ローラに対して前記粉砕テーブルの回転方向に隣接して複数配置されることを特徴としている。
　従って、複数の粉砕ローラとカッタローラが隣接して配置されることで、各粉砕ローラによる固形物の粉砕と各カッタローラによる固形物の切断が連続して行われることとなり、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することができる。
　本発明の竪型ミルでは、前記ハウジングに先端部が前記粉砕テーブルの回転軸心を向く支持軸が設けられ、該支持軸に前記粉砕ローラが回転自在に支持されると共に、前記カッタローラが回転自在に支持されることを特徴としている。
　従って、一つの支持軸に粉砕ローラとカッタローラを装着することで、装置の小型化、軽量化を可能とすることができる。
　本発明の竪型ミルでは、前記支持軸の先端部に前記粉砕ローラが回転自在に支持され、前記支持軸から分岐した分岐軸の先端部に前記カッタローラが回転自在に支持されることを特徴としている。
　従って、簡単な構造でカッタローラを粉砕ローラに隣接して配置することができ、構造の簡素化を可能とすることができる。
　本発明の竪型ミルでは、前記粉砕ローラ及び前記カッタローラを前記粉砕テーブルに対して所定隙間をもつ位置に押圧する押圧装置を設けることを特徴としている。
　従って、押圧装置により粉砕ローラとカッタローラを粉砕テーブル側に押圧することで、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕、切断することができる。
　本発明の竪型ミルによれば、粉砕テーブルの上方に対向して粉砕ローラとカッタローラを配置することで、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することで粉砕効率の向上を可能とすることができる。
図１は、本発明の一実施例に係る竪型ミルにおける粉砕ローラ及びカッタローラを表す平面図である。 図２は、本実施例の竪型ミルにおける粉砕ローラ及びカッタローラを表す正面図である。 図３は、本実施例の竪型ミルを表す概略構成図である。
　以下に添付図面を参照して、本発明に係る竪型ミルの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
　図１は、本発明の一実施例に係る竪型ミルにおける粉砕ローラ及びカッタローラを表す平面図、図２は、本実施例の竪型ミルにおける粉砕ローラ及びカッタローラを表す正面図、図３は、本実施例の竪型ミルを表す概略構成図である。
　本実施例の竪型ミルは、バイオマスなどの固形物を粉砕するものである。ここで、バイオマスとは、再生可能な生物由来の有機性資源である。例えば、間伐材、廃材木、流木、草類、廃棄物、汚泥、タイヤ及びこれらを原料としたリサイクル燃料（ペレットやチップ)などであり、ここに提示したものに限定されることはない。なお、本実施例の竪型ミルは、バイオマス固形物を粉砕するものに限定されることはなく、石炭やバイオマス固形物と石炭の混合物を粉砕することもできる。
　本実施例の竪型ミルにおいて、図１乃至図３に示すように、ハウジング１１は、円筒の中空形状をなし、上部にバイオマス供給管１２が装着されている。このバイオマス供給管１２は、図示しないバイオマス供給装置からハウジング１１内にバイオマス固形物を供給するものであり、ハウジング１１の中心位置に上下方向（鉛直方向）に沿って配置され、下端部が下方まで延設されている。
　ハウジング１１は、下部に粉砕テーブル１３が配置されている。この粉砕テーブル１３は、ハウジング１１の中心位置にバイオマス供給管１２の下端部に対向して配置されている。また、この粉砕テーブル１３は、下部に鉛直方向に沿った回転軸心を有する回転軸１４が連結され、ハウジング１１に回転自在に支持されている。この回転軸１４は、駆動ギアとしてのウォームホイール１５が固結され、ハウジング１１に搭載された駆動モータ（図示略）のウォームギア１６がこのウォームホイール１５に噛み合っている。従って、駆動モータによりウォームギア１６、ウォームホイール１５、回転軸１４を介して粉砕テーブル１３が駆動回転可能となっている。
　また、粉砕テーブル１３は、外周側にリング形状をなすテーブルライナ１７が固定されている。このテーブルライナ１７は、表面（上面）が粉砕テーブル１３の外周側に行くほどに高くなる傾斜面となっている。そして、この粉砕テーブル１３（テーブルライナ１７）の上方に対向して粉砕ローラ１８とカッタローラ１９が配置されている。
　即ち、支持軸２１は、後端部がハウジング１１の側壁部にトラニオン２２に支持されることで、先端部が上下方向に揺動可能となっている。この支持軸２１は、先端部が粉砕テーブル１３の回転軸心方向を向き、且つ、下方に傾斜するように配置され、粉砕ローラ１８が図示しない軸受により回転自在に装着されている。また、支持軸２１は、その外周部から分岐するように分岐軸２３の基端部が固定されており、この分岐軸２３の先端部は粉砕テーブル１３の回転軸心方向を向き、且つ、下方に傾斜するように配置され、カッタローラ１９が図示しない軸受により回転自在に装着されている。
　また、支持軸２１は、上方に延びる上部アーム２４が設けられ、ハウジング１１に固定された押圧装置としての油圧シリンダ２５の押圧ロッド２６の先端部が、この上部アーム２４の先端部に連結されている。支持軸２１は、下方に延びる下部アーム２７が設けられ、先端部がハウジング１１に固定されたストッパ２８に当接可能となっている。従って、油圧シリンダ２５により押圧ロッド２６を前進させると、上部アーム２４を押圧し、支持軸２１をトラニオン２２を支点として図３にて時計周り方向に回動することができる。このとき、下部アーム２７がストッパ２８に当接することで、支持軸２１の回動位置が規定される。
　つまり、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９は、粉砕テーブル１３（テーブルライナ１７）との間でバイオマス固形物を粉砕するものであり、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９の表面と粉砕テーブル１３（テーブルライナ１７）の表面との間に所定隙間を確保する必要がある。そのため、油圧シリンダ２５により支持軸２１が所定の回動位置に規定されることで、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９の表面と粉砕テーブル１３の表面との間に、バイオマス固形物を取り込んで粉砕可能な所定隙間が確保される。
　この場合、粉砕テーブル１３が回転すると、この粉砕テーブル１３上に供給されたバイオマス固形物は、その遠心力により外周側に移動され、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９と粉砕テーブル１３との間に入り込む。粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９は、粉砕テーブル１３側に押圧されているため、粉砕テーブル１３の回転力がバイオマス固形物を介して伝達され、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９は、この粉砕テーブル１３の回転に連動して回転することができる。
　なお、本実施例にて、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９を先端部側の径が小さくなるような円錐台形状とし、粉砕ローラ１８の表面を平坦とし、カッタローラ１９の表面に周方向に湾曲傾斜した刃を形成して構成したが、この形状に限定されるものではない。例えば、粉砕ローラ１８やカッタローラ１９をタイヤ形状としたり、カッタローラ１９の刃を軸方向に直線状に形成したり、円盤状やらせん状としたりしてもよい。つまり、粉砕ローラ１８は、粉砕テーブル１３との間で、バイオマス固形物を押圧してせん断力を作用させることで、粉砕する機能を有していればよい。また、カッタローラ１９は、粉砕テーブル１３との間で、バイオマス固形物を押圧して切断力を作用させることで、繊維を切断する機能を有していればよい。
　また、本実施例にて、粉砕ローラ１８は、複数（３個）設けられ、粉砕テーブル１３の回転方向に沿って等間隔に配置されている。一方、カッタローラ１９は、複数（３個）設けられ、各粉砕ローラ１８に対して粉砕テーブル１３の回転方向に隣接すると共に等間隔に配置されている。この場合、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９の数や配置は、粉砕テーブル１３、粉砕ローラ１８、カッタローラ１９などの大きさなどに応じて適宜設定すればよいものである。
　ハウジング１１は、下部に粉砕テーブル１３の外周辺に位置して一次空気が送り込まれる入口ポート３１が設けられている。また、ハウジング１１は、上部にバイオマス供給管１２の外周辺に位置して粉砕したバイオマスを排出する出口ポート３２が設けられている。そして、ハウジング１１は、この出口ポート３２の下方にて、粉砕したバイオマスを分級する分級装置としてのロータリセパレータ３３が設けられている。このロータリセパレータ３３は、バイオマス供給管１２の外周部に設けられ、駆動装置３４により駆動回転可能となっている。また、ハウジング１１は、下部に異物排出管３５が設けられている。この異物排出管３５は、バイオマス固形物に混在する礫や金属片などの異物（スピレージ）を粉砕テーブル１３の外周部から落下させて排出するものである。
　このように構成された本実施例の竪型ミルにて、バイオマスなどの固形物がバイオマス供給管１２からハウジング１１内に供給されると、この固形物は、バイオマス供給管１２内を落下し、粉砕テーブル１３上の中心部に供給される。このとき、粉砕テーブル１３が所定の速度で回転していることから、粉砕テーブル１３上の中心部に供給された固形物は、遠心力が作用して四方に分散するように移動し、粉砕テーブル１３の全面に一定の層が形成される。即ち、バイオマスなどの固形物が粉砕ローラ１８と粉砕テーブル１３との間、カッタローラ１９と粉砕テーブル１３との間に入り込む。
　すると、粉砕テーブル１３の回転力がバイオマスなどの固形物を介して粉砕ローラ１８やカッタローラ１９に伝達され、粉砕テーブル１３の回転に伴って粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９が回転する。このとき、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９は、油圧シリンダ２５により粉砕テーブル１３側に押圧支持されていることから、粉砕ローラ１８は回転しながらこの固形物を押圧して粉砕する一方で、カッタローラ１９は、回転しながらこの固形物を押圧して切断する。
　粉砕ローラ１８やカッタローラ１９により粉砕された固形物は、入口ポート３１からハウジング１１内に送り込まれた一次空気により、乾燥されつつ上昇する。この上昇した粉砕済固形物は、ロータリセパレータ３３により分級され、粗粉は落下して再び粉砕テーブル１３上に戻されて再粉砕が行われる。一方、細粒粉は、ロータリセパレータ３３を通過し、気流に乗って出口ポート３２から排出される。また、バイオマスなどの固形物に混在した礫や金属片などのスピレージは、粉砕テーブル１３の遠心力により外周部から外方に落下し、異物排出管３５により排出される。
　このように本実施例の竪型ミルにあっては、ハウジング１１内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブル１３を駆動回転可能に支持し、この粉砕テーブル１３の上方に対向して粉砕テーブル１３の回転に連動して回転可能な粉砕ローラ１８を配置すると共に、粉砕テーブル１３の上方に対向して粉砕テーブル１３の回転に連動して回転可能なカッタローラ１９を配置している。
　従って、粉砕テーブル１３が駆動回転し、この粉砕テーブル１３上にバイオマスなどの固形物が供給されると、この固形物は、遠心力により外側に移動し、粉砕テーブル１３と粉砕ローラ１８との間に入り込むと共に、粉砕テーブル１３とカッタローラ１９との間に入り込む。そして、粉砕テーブル１３の回転により粉砕ローラ１８が回転することで固形物が粉砕されると共に、粉砕テーブル１３の回転によりカッタローラ１９が回転することで固形物が切断されることとなり、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することで粉砕効率の向上を可能とすることができる。
　また、本実施例の竪型ミルでは、粉砕ローラ１８を粉砕テーブル１３の回転方向に沿って等間隔で複数配置し、カッタローラ１９を各粉砕ローラ１８に対して粉砕テーブル１３の回転方向に隣接して複数配置している。従って、複数の粉砕ローラ１８とカッタローラ１９が隣接して配置されることで、各粉砕ローラ１８による固形物の粉砕と各カッタローラ１９による固形物の切断が連続して行われることとなり、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕することができる。
　また、本実施例の竪型ミルでは、ハウジング１１に先端部が粉砕テーブル１３の回転軸心を向く支持軸２１を設け、この支持軸２１に粉砕ローラ１８を回転自在に支持すると共に、カッタローラ１９を回転自在に支持している。具体的には、支持軸２１の先端部に粉砕ローラ１８を回転自在に支持し、支持軸２１から分岐した分岐軸２３の先端部にカッタローラ１９を回転自在に支持している。従って、一つの支持軸２１を介して粉砕ローラ１８とカッタローラ１９をハウジング１１に支持することで、装置の小型化、軽量化を可能とすることができる。また、簡単な構造でカッタローラ１９を粉砕ローラ１８に隣接して配置することができ、構造の簡素化を可能とすることができる。
　また、本実施例の竪型ミルでは、粉砕ローラ１８及びカッタローラ１９を粉砕テーブル１３に対して所定隙間をもつ位置に押圧する押圧装置としての油圧シリンダ２５を設けている。従って、油圧シリンダ２５により粉砕ローラ１８とカッタローラ１９を粉砕テーブル１３側に押圧することで、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕、切断することができる。
　なお、上述した実施例では、粉砕ローラ１８を支持軸２１に装着し、カッタローラ１９を支持軸２１から分岐した分岐軸２３に装着したが、カッタローラ１９を、粉砕ローラ１８と同様に、ハウジング１１に支持された別の支持軸に装着してもよい。この場合、粉砕ローラ１８とカッタローラ１９を別の押圧装置により粉砕テーブル１３側に押圧することで、粉砕ローラ１８の粉砕状態やカッタローラ１９の切断状態に左右されることなく、粉砕及び切断が可能となり、バイオマスなどの固形物の粉砕効率を更に向上することができる。
　また、上述した実施例では、粉砕ローラ１８に対して粉砕テーブル１３の回転方向に隣接してカッタローラ１９を配置したが、粉砕ローラ１８とカッタローラ１９の配置関係は、この実施例に限定されるものではない。例えば、各粉砕ローラ１８の間にカッタローラ１９を等間隔で配置してもよい。また、支持軸２１の先端部に粉砕ローラ１８とカッタローラ１９を軸方向に直列に装着してもよい。また、粉砕ローラ１８とカッタローラ１９の数は同数に限るものではなく、供給されるバイオマスの固形物の状態に応じてカッタローラ１９の数を増減させてもよい。
　本発明に係る竪型ミルは、粉砕テーブルの上方に粉砕ローラを設けると共にカッタローラを設けることで、バイオマスなどの固形物を効率良く粉砕して粉砕効率の向上を可能とするものであり、バイオマスなどの固形物を粉砕する装置に適用することができる。
　１１　ハウジング
　１２　バイオマス供給管
　１３　粉砕テーブル
　１７　テーブルライナ
　１８　粉砕ローラ
　１９　カッタローラ
　２１　支持軸
　２３　分岐軸
　２５　油圧シリンダ（押圧装置）

Claims (5)

  1. 　ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって駆動回転可能に支持される粉砕テーブルと、
    　該粉砕テーブルの上方に対向して配置されると共に該粉砕テーブルの回転に連動して回転可能な粉砕ローラと、
    　前記粉砕テーブルの上方に対向して配置されると共に該粉砕テーブルの回転に連動して回転可能なカッタローラと、
    　を備えることを特徴とする竪型ミル。
  2. 　前記粉砕ローラは、前記粉砕テーブルの回転方向に沿って等間隔で複数配置され、前記カッタローラは、前記粉砕ローラに対して前記粉砕テーブルの回転方向に隣接して複数配置されることを特徴とする請求項１に記載の竪型ミル。
  3. 　前記ハウジングに先端部が前記粉砕テーブルの回転軸心を向く支持軸が設けられ、該支持軸に前記粉砕ローラが回転自在に支持されると共に、前記カッタローラが回転自在に支持されることを特徴とする請求項１または２に記載の竪型ミル。
  4. 　前記支持軸の先端部に前記粉砕ローラが回転自在に支持され、前記支持軸から分岐した分岐軸の先端部に前記カッタローラが回転自在に支持されることを特徴とする請求項３に記載の竪型ミル。
  5. 　前記粉砕ローラ及び前記カッタローラを前記粉砕テーブルに対して所定隙間をもつ位置に押圧する押圧装置を設けることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の竪型ミル。
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