ペレタイザ

【課題】樹木などの枝葉類を原料としたペレット材の製造を、枝葉類を切断刈除する作業現場において可能とすることにより、樹木などの枝葉類の資源としての有効利用を効率的に実現する。
【解決手段】トラック１００の荷室内に搭載固定した破砕部１０により、切断刈除された枝葉類を細片状に破砕し、破砕された枝葉類を、トラック１００の荷室内に搭載固定した乾燥部２０に送出する。破砕部１０より送出された細片状の枝葉類を、乾燥部２０により所定の含水率に乾燥し、乾燥された枝葉類を、トラック１００の荷室内に搭載固定したペレット化部３０に送出する。乾燥部２０より送出された所定の含水率の細片状の枝葉類を、ペレット化部３０によりペレット化する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はペレタイザに関する。具体的には、樹木などの枝葉類を原料としたペレット材の製造を、枝葉類を切断したり刈除したりする作業現場において可能とすることにより、樹木などの枝葉類の資源としての有効利用を効率的に実現することができるペレタイザを提供せんとするものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、樹木の枝葉が大きく張り出して障害となる場合や、樹木に枯れ枝が生じた場合には、枝葉あるいは枝のみを樹木から切断分離することが行われる。その場合、切断分離された枝や葉は、従来は、費用をかけて焼却処分したり、地中に埋めて大地に還元したり、あるいは、そのまま他の場所に廃棄して朽ちるにまかせていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、今日、石油や天然ガスなどの炭化水素系天然燃料である化石燃料のエネルギー資源としての有限性が指摘される中、化石燃料に代わるエネルギー資源の実現が求められており、その１つとして、樹木などの枝葉類を燃料資源として利用することが注目されている。
【０００４】
その場合、樹木などの枝葉類を切断刈除する作業現場において、切断刈除された枝葉類を直ちに燃料資源として利用し得る形態に形成することができるならば、従来は、有効利用されないまま、費用をかけて焼却処分などが行われていた枝葉類を、燃料資源として活用できるだけでなく、切断刈除され作業現場に散乱する枝葉類を集積して、これを他の場所に搬送したうえで、燃料資源化のための所要の処理を施す場合よりも効率的であり、処理コストの低減化を図ることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題に照らし、本発明はなされたものである。そのために、本発明では、つぎのような手段を用いるようにした。すなわち、切断刈除された樹木などの枝葉類を細片状に破砕する破砕部と、破砕部により細片状に破砕された枝葉類を乾燥する乾燥部と、乾燥部により乾燥された細片状の枝葉類をペレット状に成形するペレット化部とを、運輸手段に搭載して移動できるようにした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるならば、樹木などの枝葉類を切断刈除する作業現場において、切断刈除された枝葉類を直ちに燃料資源として利用し得る形態に形成することができるので、従来は、有効利用されずに費用をかけて焼却処分などが行われていた枝葉類を、燃料資源として活用することが可能となる。のみならず、切断刈除され作業現場に散乱する枝葉類を集積して、これを他の場所に搬送したうえで、燃料資源化のために必要な処理をする場合よりも効率的であり、コストの低廉化を図ることができる。したがって、本発明によりもたらされる効果は、実用上極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を実施するための最良の形態を、図１ないし図４に示し説明する。ここで、図１は、本発明によるペレタイザの構成概念を示しており、図２ないし図４は、図１に示した各部の構成をそれぞれ示している。
【０００８】
図１において、本発明によるペレタイザは、切断刈除された樹木などの枝葉類を破砕する破砕部１０、破砕部１０により破砕された枝葉類を乾燥する乾燥部２０、および乾燥部２０により乾燥された細片状の枝葉類をペレット状に成形するペレット化部３０からなり、各部は、トラック１００の、図示されてはいない開閉ウイング式の荷室内に搭載固定される。したがって、本発明によるペレタイザは、樹木などから枝葉類を切断刈除する作業現場に移動させることが可能である。
【０００９】
図２は、枝葉類を破砕する破砕部１０の構成を示しており、破砕部１０は、図２（ａ）（部分断面図）に示すように、切断刈除された樹木などの枝葉類を投入する略四角錐台状の投入口１１が上方に開口している。この投入口１１の下方には、図２（ｂ）（一部を切欠いた平面図）に示すように、所定の間隔をおいて平行して配設された２つの回転軸１２ａ，１２ｂが配設されており、その外周面に、投入口１１を介して投入された枝葉類を内部に送り込むスクリュー・フィーダ１３ａ，１３ｂが、それぞれ固着されている。
【００１０】
また、２つの回転軸１２ａ，１２ｂには、スクリュー・フィーダ１３ａ，１３ｂにより送り込まれた枝葉類を、まず粗めに破砕する切刃１４ａ，１４ｂと、粗めに破砕された枝葉類をより微細に破砕する切刃１５ａ，１５ｂが、それぞれ装着されている。後者の切刃１５ａ，１５ｂの前方側下方には、図２（ａ）に示すように、細かく細片状に破砕された枝葉類が排出される方形体状の排出口１６が、下方に開口して設けられている。
【００１１】
図３（部分縦断面図）は、図２に示した破砕部１０により破砕され細片状となった枝葉類を乾燥する乾燥部２０の構成を示している。ここにおける乾燥部２０は、熱風による気流乾燥方式を用いている。すなわち、横設された円筒状の乾燥ドラム２１の底部付近において先端を乾燥ドラム２１の周面に開口し、かつ、乾燥ドラム２１の円周の接線方向に沿って配設された熱風供給路２８を介して、熱風供給装置２９から乾燥ドラム２１内に熱風を供給する。この乾燥ドラム２１の上方には、乾燥された細片状の枝葉類を排出する円筒状の排出口２３を上端部に有する箱筒状の上部乾燥室２２の下端が連通しており、乾燥ドラム２１内に供給された熱風は、上部乾燥室２２内を上昇する。
【００１２】
他方、被乾燥物である、破砕された枝葉類を乾燥ドラム２１内に供給するための被乾燥物供給路２６が、上部乾燥室２２と熱風供給路２８との間において先端を乾燥ドラム２１の周面に開口して突立されて設けられている。この被乾燥物供給路２６の下端開口部は、被乾燥物が熱風を受けて被乾燥物供給路２６内に吹き込むのを防止するための、断面円弧状の熱気流整流板２７によって部分的に遮蔽されている。
【００１３】
また、被乾燥物供給路２６の上方には、破砕部１０より排出された細片状の枝葉類を収容するホッパ２４が配設され、その下端開口と被乾燥物供給路２６の上端開口との間に介装されたロータリ・フィーダ２５の作動により、細片状の枝葉類は、乾燥ドラム２１内に連続供給される。なお、破砕部１０より排出される細片状の枝葉類の、ホッパ２４への投入は、多数のバケットを用いたチェーン・コンベヤであるピボテッド・バケット・コンベヤ（図示せず）により行われる。
【００１４】
図４（部分縦断面図）は、図３に示した乾燥部２０により乾燥された細片状の枝葉類をペレット状に成形するペレット化部３０の構成を示すものである。このペレット化部３０は、乾燥部２０により乾燥された細片状の枝葉類を投入する、上方に開口した四角錐台状の投入口３１を有し、その下端開口に、投入された細片状の枝葉類を円筒状のチャンバー３３内に供給するための、２つの乾燥物供給路３２ａ，３２ｂが二股状に連通している。乾燥部２０より排出される細片状の枝葉類の、ペレット化部３０の投入口３１への投入は、図示されてはいないピボテッド・バケット・コンベヤにより行われる。
【００１５】
チャンバー３３内には、供給された細片状の枝葉類をペレット状に成形するための、直径がチャンバー３３の内径と同一である円板状の成形板３６が、配設されている。この成形板３６には、その厚さ方向に貫通する多数の円孔３７が、穿設されている。また、チャンバー３３内には、回転軸３４に支持されて回動する２つの押圧ローラ３５ａ，３５ｂが、回転軸３４に関して対称となるように配設されている。これらの押圧ローラ３５ａ，３５ｂは、それ自体フリーに回転し、成形板３６の上面部に摺接しながら回転軸３４を中心として回動する。
【００１６】
成形板３６および押圧ローラ３５ａ，３５ｂがそれぞれ配設されたチャンバー３３の下方には、ペレット状に成形された枝葉類を排出する、チャンバー３３よりは小径の円筒状の排出口３８が設けられている。
【００１７】
以上説明した破砕部１０、乾燥部２０およびペレット化部３０は、既述のように、トラック１００（図１）の開閉ウイング式の荷室内に固定される。ここで、破砕部１０の重量は約１４００kg、乾燥部の重量は約３６０kg、ペレット化部３０の重量は約１２００kgである。これにピボテッド・バケット・コンベヤなどの付帯装置の重量を考慮して、最大積載量が４０００kgクラスのトラック１００の荷室内に、各部を搭載して固定する。
【００１８】
以上のように構成された本発明によるペレタイザを用いる場合は、このペレタイザは移動可能であるので、樹木などの枝葉類を切断刈除する作業現場に移動させる。作業現場では、まず、トラック１００の荷室のウイングをはね上げて、荷室を開放状態にする。そこで、切断刈除された枝葉類を、作業現場において直ちに破砕部１０に投入し、５mm平方程度の細片状に破砕する。破砕部１０では、作業者が投入口１１（図２）を介して投入した枝葉類を、各スクリュー・フィーダ１３ａ，１３ｂが各刃物胴１４ａ，１４ｂに向けて送り込む。これを受けた各刃物胴１４ａ，１４ｂは、枝葉類を細片状に破砕し、破砕された枝葉類は、排出口１６を介して排出される。
【００１９】
排出された細片状の枝葉類は、ピボテッド・バケット・コンベヤにより搬送されて乾燥部２０のホッパ２４（図３）内に収容される。そこで、ホッパ２４内に収容された枝葉類は、ロータリ・フィーダ２５の作動により、被乾燥物供給路２６を介して乾燥ドラム２１内に連続的に定量供給される。乾燥ドラム２１内に供給された枝葉類は、熱風供給路２８を介して供給される熱風供給装置２９からの熱風を受けて、乾燥ドラム２１内で飛び交うようにして乾燥される。その後、上昇する熱気流に乗って上部乾燥室２２内に流入して乾燥が促進され、排出口２３を介して排出される。ホッパ２４より乾燥ドラム２１内に枝葉類が供給されてから排出口２３を介して排出されるまでの所要時間は、数秒である。
【００２０】
このようにして枝葉類は乾燥部２０により乾燥されるのであるが、その際、乾燥部２０は、含水率が１５〜２０％となるように細片状の枝葉類を乾燥する。これは、枝葉類の含水率が低過ぎると、枝葉類に含まれるペレット化に必要な結着成分が作用しなくなり、細片状の枝葉類をペレット状に成形することが不可能となるからである。
【００２１】
乾燥部２０により乾燥された枝葉類は、上部乾燥室２２上端部の排出口２３を介して排出され、排出された枝葉類は、ペレット化部３０の投入口３１（図３）に向けてピボテッド・バケット・コンベヤにより搬送される。ペレット化部３０の投入口３１に投入された細片状の枝葉類は、各乾燥物供給路３２ａ，３２ｂを介してチャンバー３３内に落下供給される。
【００２２】
チャンバー３３内では、回転する各押圧ローラ３５ａ，３５ｂにより、供給された細片状の枝葉類を、成形板３６に穿設された各円孔３７内に押し込む。各円孔３７に押し込まれ加圧された細片状の枝葉類は、加圧されることによって熱を発生し、これにより枝葉類に含まれている結着成分が作用して細片状の枝葉類は、径が５mm、長さが１０mm程度の円柱状に成形されてペレット化する。ペレット化された枝葉類は、排出口３８を介してペレット化部３０より排出される。排出されるペレット状の枝葉類は、人手あるいは袋詰め装置（図示せず）により袋詰めにする。切断刈除された枝葉類が破砕部１０に投入され始めてからペレット化部３０よりペレットとして排出されるまでに要する時間は、数分程度である。
【００２３】
以上のようにして本発明によるペレタイザによりペレット化する対象は、樹木の枝葉が代表的であるが、これに限定されるものではない。その他にも、例えば、竹の幹および枝葉、草、花、ツタなども適用対象となり得るものである。
【００２４】
なお、本発明によるペレタイザに用いる破砕部１０およびペレット化部３０の構成は、それぞれ図２および図４に示した構成に限られるものではない。樹木などの枝葉類を細片状に破砕し得る装置であり、細片状の枝葉類をペレット化し得る装置であれば、その構成を問わないものである。
【００２５】
しかし、破砕部１０により細片状に破砕された枝葉類を乾燥する乾燥部２０は、図３に示した構成に限られるものである。すなわち、図３に示した構成は、本発明の目的を達成するうえでは、必須的である。この構成によるならば、連続的かつ高速処理が可能であり、最も小型で処理能力が小さいタイプであっても、１時間当たり少なくとも１００kgの細片状の枝葉類を乾燥することができる。そのため、破砕部１０およびペレット化部３０の各処理速度に相応することができ、枝葉類の破砕、乾燥およびペレット化を同時に一括処理することができる。
【００２６】
その結果、図３に示した構成による乾燥部２０を、破砕部１０とペレット化部３０との間に介在させて、破砕部１０、乾燥部２０およびペレット化部３０の全体を１つの装置として構成しても、装置全体を円滑に作動させることができる。したがって、破砕部１０、乾燥部２０およびペレット化部３０の全体をトラック１００の荷室に搭載して、枝葉類を切断刈除する作業現場に移動させ、そこで直ちに枝葉類をペレット化すれば、効率的に低コストで枝葉類を原料とした燃料資源を得ることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるペレタイザの構成概念を示す概念図である。
【図２】図１に示した破砕部の構成を示す構成図である。
【図３】図１に示した乾燥部の構成を示す部分縦断面図である。
【図４】図１に示したペレット化部の構成を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０破砕部
１１投入口
１２ａ，１２ｂ回転軸
１３ａ，１３ｂスクリュー・フィーダ
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ切刃
１６排出口
２０乾燥部
２１乾燥ドラム
２２上部乾燥室
２３排出口
２４ホッパ
２５ロータリ・フィーダ
２６被乾燥物供給路
２７熱気流整流板
２８熱風供給路
２９熱風供給装置
３０ペレット化部
３１投入口
３２ａ，３２ｂ原料供給路
３３チャンバー
３４回転軸
３５ａ，３５ｂ押圧ローラ
３６成形板
３７円孔
３８排出口
１００トラック

【特許請求の範囲】
【請求項１】
枝葉類を細片状に破砕するための破砕手段（１０）と、
前記破砕手段により細片状に破砕された前記枝葉類を所定の含水率に乾燥するための乾燥手段（２０）と、
前記乾燥手段により前記所定含水率に乾燥された、前記細片状に破砕された枝葉類をペレット状に成形するためのペレット化手段（３０）とを
運輸手段（１００）に搭載して移動可能としたペレタイザ。
【請求項２】
前記乾燥手段が、
熱風を供給するための熱風供給装置（２９）と、
横設された円筒状の乾燥ドラム（２１）と、
前記乾燥ドラムの底部付近において先端を前記乾燥ドラムの周面に開口して前記乾燥ドラムの円周の接線方向に沿って配設された、前記熱風供給装置からの熱風を前記乾燥ドラム内に供給するための熱風供給路（２８）と、
上端部に排出口（２３）を有する、前記乾燥ドラムの上方に配設されて下端が前記乾燥ドラムに連通する箱筒状の上部乾燥室（２２）と、
前記破砕手段より排出される前記細片状に破砕された枝葉類を収容するためのホッパ（２４）と、
前記熱風供給路と前記上部乾燥室との間において先端を前記乾燥ドラムの周面に開口して突立されて設けられるとともに下端開口部が断面円弧状の熱気流整流板（２７）により部分的に遮蔽された、前記ホッパ内に収容された前記細片状に破砕された枝葉類を前記乾燥ドラム内に供給するための被乾燥物供給路（２６）と、
前記ホッパの下端開口と前記被乾燥物供給路の上端開口との間に介装された、前記細片状に破砕された枝葉類を連続的に定量供給するためのロータリ・フィーダ（２５）とを
具備したものである請求項１記載のペレタイザ。

【図１】