冷凍粉砕装置
【課題】発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化にかかわらず安定した品質の粉砕物が得られる冷凍粉砕装置を提供する。
【解決手段】運転パターンに基づいて液化天然ガスを冷空気熱交換器４に導入して燃料ガスに変換して発電機６に供給する発電システム１に併設されて、冷空気熱交換器４に空気を導入し、冷空気熱交換器１で生成した冷空気を冷凍機２１に導入して原料物質を冷凍し、この凍結原料物質を粉砕機２３により粉砕して粉体を生成する冷凍粉砕装置１０を備え、運転パターンに従って冷空気熱交換器４に導入する空気量を制御して均一な温度の冷空気を冷凍機２１に導入すると共に、運転パターンに従って冷凍機２１に原料物質の投入量を制御する。冷凍機２１において良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料物質が確保でき、均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【解決手段】運転パターンに基づいて液化天然ガスを冷空気熱交換器４に導入して燃料ガスに変換して発電機６に供給する発電システム１に併設されて、冷空気熱交換器４に空気を導入し、冷空気熱交換器１で生成した冷空気を冷凍機２１に導入して原料物質を冷凍し、この凍結原料物質を粉砕機２３により粉砕して粉体を生成する冷凍粉砕装置１０を備え、運転パターンに従って冷空気熱交換器４に導入する空気量を制御して均一な温度の冷空気を冷凍機２１に導入すると共に、運転パターンに従って冷凍機２１に原料物質の投入量を制御する。冷凍機２１において良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料物質が確保でき、均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を冷凍粉砕して粒状あるいは粉状の粉砕物を生成する冷凍粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にプラスチックやゴム等の展延性物質は、低温脆性を呈することから、液体窒素などを使用して超低温まで冷却し、これを粉砕機によって衝撃粉砕する冷凍粉砕が行われている。また、近年、このような冷凍粉砕技術は小麦、玄米、大豆等の食品加工への応用が注目されている。
【０００３】
一方、従来から火力発電所の燃料として、液化天然ガス（ＬＮＧ）が利用されている。ＬＮＧは約−１６０℃に冷却して貯蔵され、気化させて約１６℃の燃料ガスとして利用される。ここで、ＬＮＧを熱交換器によって気化させて燃料ガスとして利用する際に、ＬＮＧ冷熱によって冷凍粉砕装置に供給される冷却媒体の温度を低下させることにより環境負担の低減と省エネルギが実現できるＬＮＧ冷熱利用の冷凍粉砕装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１０４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１によると、発電システムにおけるＬＮＧ冷熱を有効利用して冷凍粉砕することによって、環境負担の低減及び省エネルギが得られる。
【０００６】
一方、発電システムにおけるＬＮＧの消費量は発電量の変化に伴って変化し、この発電量は需要電力量によって変化する。このＬＮＧの消費量の変化に伴って熱交換器におけるＬＮＧ冷熱量が変化し、冷凍粉砕装置に供給される冷却媒体の温度が変化する。この冷却媒体の温度変化は、冷凍粉砕装置による粉砕性能に影響し、生成された粉砕物の粉度や成分の変質が発生して生成物の品質にバラツキが生じることが懸念される。例えば、冷凍された原料、即ち冷凍原料の冷凍温度が低い程衝撃粉砕により微粉化される傾向があり、かつ粉砕時に冷凍原料に与えられる衝撃エネルギが大きい程微粉化される傾向がある。更に、食料品にあっては冷凍原料の冷凍温度の上昇によって栄養価の損失を誘発するおそれがある。また、経済的理由等により他の発電設備から電力を供給する等により発電システムにおけるＬＮＧの消費量が少ない夜間等にあっては十分なＬＮＧ冷熱量が確保できず、冷凍粉砕装置による粉砕が不可能な状態になることが懸念される。
【０００７】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、発電システムにおけるＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる冷凍粉砕装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する請求項１に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギのうちの１つ以上を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする。
【０００９】
この発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、冷空気熱交換器に導入される液化天然ガスの供給量に応じて、冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギ等を制御することにより、粉砕機における冷凍原料の脆性粉砕が良好に行われる。これにより発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく安定した品質の粉砕物が得られる。なお、冷凍粉砕装置の運転パターンは、発電システムによる過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定される運転パターンにおける所要の液化天然ガス供給量によって容易に設定できる。
【００１０】
請求項２に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量を制御して前記冷凍機に均一な温度の冷空気を導入する空気供給量制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、冷空気熱交換器に導入される液化天然ガスの供給量、即ち液化天然ガス冷熱の変化に応じて、空気供給量制御手段によって制御された空気量を冷空気熱交換器に導入することによって冷凍機に導入される冷空気の温度が一定に維持されて、冷凍機において安定した原料の冷凍が生成され、粉砕機において良好な脆性粉砕が得られる。これにより、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２の冷凍粉砕装置において、前記空気供給量制御手段は、空気を前記冷空気熱交換器に導入する空気導入ラインあるいは冷空気熱交換器で生成された冷空気を冷凍機に導入する冷空気供給ラインに配設され、前記運転パターンに従って流量を調整する冷空気量制御バルブを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、空気供給量制御手段を、空気を冷空気熱交換器に導入する空気導入ラインあるいは冷空気を冷凍機に導入する冷空気供給ラインに配設されて運転パターンに従って流量が制御される冷空気量制御バルブによって容易に構成できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置において、前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする。
【００１５】
この発明によると、請求項２または３に加え、良好な冷凍原料が得られる量の原料を運転パターンに応じて冷凍機に投入することにより、粉砕機においてより良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料が確保でき、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなくより均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置において、前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする。
【００１７】
この発明によると、請求項２または３に加え、更に冷凍機における冷凍の冷凍時間を、運転パターンにより冷凍機に導入される冷空気により良好な冷凍原料が得られるように制御することにより、粉砕機における良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料が確保でき、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００１８】
請求項６に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って、前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする。
【００１９】
この発明によると、冷凍機に導入される冷空気により良好な冷凍原料が得られる量の原料を予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに応じて冷凍機に投入することにより、粉砕機における良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料が確保でき、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００２０】
請求項７に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項４または６に記載の冷凍粉砕装置において、前記原料投入量制御手段は、冷凍機の原料投入口に配設されて前記運転パターンに従って原料の投入量を調整する投入量制御バルブを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、原料投入量制御手段を、冷凍機の原料投入口に配設されて運転パターンに従って原料の投入量を調整する投入量制御バルブによって容易に構成できる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項５または７に記載の冷凍粉砕装置において、前記冷凍時間制御手段は、前記冷凍機の搬出口に配設されて前記運転パターンに従って冷凍原料の搬出量を調整して原料冷凍時間を制御する搬出量制御バルブを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、冷凍時間制御手段を冷凍機の搬出口に配設されて運転パターンに従って搬出量を調整する搬出量制御バルブによって容易に構成できる。
【００２５】
請求項１０に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記粉砕機は、回転駆動されるブレードにより投入された冷凍原料を衝撃粉砕する衝撃粉砕機であって、前記運転パターンに従ってブレードの回転数を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする。
【００２６】
本発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、冷空気熱交換器に導入される液化天然ガスの供給量に応じて粉砕機のブレードの回転数を制御されて、冷凍機において冷凍された冷凍原料の冷凍状態に応じたブレードの回転速度で冷凍原料が粉砕され、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることがなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが冷空気熱交換器に導入されて冷空気熱交換器において変化する液化天然ガス冷熱量に応じて、冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギが制御され、粉砕機における冷凍原料の脆性粉砕が良好に行われる。これにより発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施の形態）
本発明による冷凍粉砕装置の第１実施の形態を、図１及び図２を参照して、原料が玄米であって、これを冷凍粉砕して粉砕物となる玄米粉を生成する場合を例に説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態の概要を示すブロックである。
【００３０】
発電システム１に冷凍粉砕装置１０が併設されている。発電システム１は約−１６０℃に冷却されて液化されたＬＮＧを貯留するＬＮＧ貯槽あるいはＬＮＧバルクタンク等のＬＮＧ供給源２を有し、ＬＮＧ供給源２から順に気化器としての機能を有する冷空気熱交換器４、発電機６が配置されている。
【００３１】
発電システム１において、ＬＮＧ供給源２内のＬＮＧは、予想需要電力量の変移に基づく運転パターンに従って供給量が制御されてＬＮＧ供給ライン３を経て冷空気熱交換器４に導入され、この冷空気熱交換器４において気化されて燃料ガスとしての例えば１６℃のＮＧに変換される。冷空気熱交換器４で変換されたＮＧはＮＧ供給ライン５を経て外気と共に図示しない圧縮機により圧縮されて発電機６に導入される。そしてＮＧと圧縮空気との混合気を燃焼されることによりタービンを回転し、発電機６による発電が行われる。
【００３２】
一方、冷凍粉砕装置１０は、大気から取込んだ空気を所定温度まで冷却することによって冷却媒体である冷却空気を生成して装置本体２０に供給する冷媒供給ライン１１を有し、冷媒供給ライン１１には、その上流側から順に圧縮機１２、熱交換器１３、除湿機１４及び上記冷空気熱交換器４が配置されている。
【００３３】
大気中から取込んだ空気が圧縮器１２により約１９℃でかつ約０．５Ｍｐａに圧縮されて熱交換器１３に導入され、熱交換器１３において約１４℃に冷却し、かつ除湿する。この熱交換器１３は、冷水タンク１３ａ、冷水ポンプ１３ｂ、冷却機１３ｃを備え冷却媒体となる冷却水を循環する間接式熱交換器によって構成される。
【００３４】
除湿機１４には、アルミナゲルやゼオライト等の吸着剤が充填されている。熱交換器１３から除湿器１４に導入された空気は、除湿器１４において水分や炭酸ガスが吸着、除去された後、約２０℃でかつ０．０４ＭＰａの圧力で空気導入ライン１５を介して冷空気熱交換器４に導入される。冷空気熱交換器４に導入された空気は、冷空気熱交換器４おいてＬＮＧとの熱交換、即ちＬＮＧ冷熱によって所定温度に冷却され、その冷空気を冷却媒体として冷空気供給ライン１８を経て装置本体２０に導入される。
【００３５】
装置本体２０には、上流側から順に冷凍機２１、供給機２２、粉砕機２３、分級機２５、集塵機２７及びブロア２８が配置されている。
【００３６】
冷凍機２１は、原料投入口２１ａから投入された原料である玄米を原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出す移送間に、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が可能な状態まで冷凍するものである。この冷凍機２１には前記冷空気供給ライン１８が接続されており、冷空気熱交換器４においてＬＮＧ冷熱との熱交換により生成された冷空気が導入されて玄米を冷凍して冷凍原料である冷凍玄米を生成する。この玄米の冷凍に使用された冷空気は大気に放出される。
【００３７】
供給機２２は、冷凍機２１で生成されて搬出口２１ｂから送出される冷凍玄米を粉砕機２３に対して定量供給する装置である。この供給機２２には、冷空気供給ライン１８から分岐した分岐ライン１８ａが接続されており、冷凍機２１と同様に冷空気が導入される構成になっている。これにより供給機２２内における冷凍玄米の昇温を抑制してその冷凍状態を維持するようになっている。
【００３８】
粉砕機２３は、供給機２２によって供給される冷凍玄米を粉砕するもので、モータ２３ａによって回転駆動されるブレード２３ｂにより冷凍玄米に衝撃エネルギを付与して衝撃粉砕することによって玄米粉を生成する衝撃粉砕機である。この粉砕機２３には、分岐ライン１８ａから更に分岐した分岐ライン１８ｂが接続されており、冷空気が導入される構成になっている。これにより粉砕機２３内における冷凍玄米の昇温を抑制してその冷凍状態を維持することによって、冷凍粉砕性能の安定化を図り生成された玄米粉の粉度の均一化及び玄米粉の成分の変質を抑制して、玄米粉の品質の安定化を確保する。この粉砕機２３の上部出口２３ｃに生成された玄米粉及び冷空気を分級機２５に導く導出ライン２４が接続されている。
【００３９】
分級機２５は、導出ライン２４を介して冷空気と共に導入される玄米粉から所定以上の粉度の玄米粉を分離するものであって、その下部に分離された玄米粉を収容する製品収集ボックス２５ａが設けられている。この分級機２５の上部出口２５ｂに冷空気と共に残存する玄米粉を集塵機２７に導く導出ライン２６が接続されている。
【００４０】
集塵機２７は、分級機２５から導出ライン２６を介して供給される冷空気と共に導入される玄米粉から、旋回気流を利用して玄米粉と冷空気とに分離するいわゆるサイクロンからなり、その下部には分離された玄米粉を収容する製品収集ボックス２７ａが設けられている。一方、集塵機２７の上部出口２７ｂに冷空気を排出するブロア２８が接続されている。
【００４１】
この構成により、原料物質となる玄米は、冷凍機２１に投入され、ここで冷空気熱交換器４から冷空気供給ライン１８を経て導入される冷空気により冷凍される。そして、冷凍玄米が供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて玄米粉が生成された後、玄米粉は冷空気をキャリヤガスとして導出ライン２４を通じて分級機２５に導入する。分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉を冷空気から分離して製品収集ボックス２５ａに収容し、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離し、この分離された玄米粉を製品収集ボックス２７ａに収容する一方、冷空気はブロア２８によって大気中に放出される。
【００４２】
ここで、発電システム１における予想需要電力量の変移に基づく運転パターンによる変化に伴ってＬＮＧ供給ライン３を経て冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧの供給量が制御され、冷空気熱交換器４におけるＬＮＧ冷熱量が変化する。このＬＮＧ冷熱量の変化による影響を抑制して安定した均一な粉度で栄養価が維持された玄米粉を確保する冷凍粉砕制御装置３０が冷凍粉砕装置１０に設けられている。
【００４３】
冷凍粉砕制御装置３０は、空気導入ライン１５に配設されて冷空気熱交換器４に導入される空気量を制御する空気供給量制御手段となる冷空気量制御バルブ３１、冷凍機２１に投入される玄米の投入量を制御する原料投入量制御手段となる投入量制御バルブ３２、これら冷空気量制御バルブ３１及び投入量制御バルブ３２を発電システム１の運転パターンに従って制御する制御装置３５を備えている。
【００４４】
制御装置３５には、予想需要電力量の変移に基づく発電システム１の運転パターンが記憶される運転パターン記憶部３６、運転パターンと冷空気量制御バルブ３１の流量との相関データが記憶される空気導入量記憶部３７、運転パターンと冷凍機２１に投入される玄米の投入量を調整する投入量制御バルブ３２の流量との相関データが記憶される投入量記憶部３８及びこれら相関データに基づいて冷空気量制御バルブ３１及び投入量制御バルブ３２を駆動制御する制御部３９を有している。
【００４５】
この運転パターン記憶部３６に記憶された運転パターン及び空気導入量記憶部３７に記憶された相関データに基づいて、運転パターンに従って冷空気量制御バルブ３１の開度、即ち流量を制御することによって、各運転パターンにおける運転時の冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ供給量、即ちＬＮＧ冷熱量の変化に相応した空気量を冷空気熱交換器４に導入して冷凍機２１に供給する冷空気を一定温度、例えば−１００℃に維持する。
【００４６】
具体的には、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ量が比較的多い高負荷時には、冷空気量制御バルブ３１が高負荷流量に制御されてそのＬＮＧ冷熱量に相応した比較的多くの空気を冷空気熱交換器４に導入して冷空気熱交換器４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度を設定された約−１００℃に保持する。一方、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ量が高負荷時時より減少する中間負荷時及び更に中間負荷時より減少する低負荷時には、冷空気量制御バルブ３１をそれぞれ中間負荷流量及び低負荷流量に切り換えてその減少したＬＮＧ冷熱量に相応して減少された空気量を冷空気熱交換器４に導入して、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度の低下を防止して設定された約−１００℃に維持する。
【００４７】
また、運転パターン記憶部３６に記憶された運転パターン及び投入量記憶部３８に記憶された相関データに基づいて、運転パターンに従って投入量制御バルブ３２の開度、即ち流量を制御して、各運転パターンにおける運転時の冷凍機２１に導入される冷空気による良好な冷凍玄米が確保できる量の玄米を冷凍機２１に投入し、粉砕機２３により良好な脆性粉砕が得られる冷凍温度の冷凍玄米を確保する。
【００４８】
具体的には、冷空気熱交換器４から冷空気供給ライン１８を経て冷凍機２１に導入される冷空気が比較的多い高負荷時には、投入量制御バルブ３２が高負荷流量に制御されてその冷空気の冷熱量に相応した比較的多くの玄米を冷凍機２１に投入して粉砕機２３において良好な脆性粉砕が得られる冷凍温度の冷凍玄米を確保する。冷凍機２１に導入される冷空気量が高負荷時より減少する中間負荷時あるいは更に減少する低負荷時には、投入量制御バルブ３２をそれぞれ中間負荷流量あるいは低負荷流量に制御して、冷凍機２１に導入される冷空気の冷熱量に相応して減少した玄米を冷凍機２１に投入することによって、冷凍玄米の冷凍温度を適切に維持する。
【００４９】
次に、このように構成された冷凍粉砕装置を併設する発電システムの運転パターンを図２の運転パターン説明図を参照して説明する。
【００５０】
図２は、０時から２４時までの２４時間、即ち１日の運転パターンを示す説明図であって、破線ａは工場電力需要の変移を示し、実線ｂは本実施の形態の発電システム１における発電量の変移、即ち運転パターンを示し、この設定された運転パターンｂに従って発電システム１が運転され、その運転パターンｂに相応してＬＮＧが消費される。なお、破線ａで示す工場電力需要と実線で示す発電システム１によるは発電量の差分ｃは他の発電設備から供給される電力によって補充される。
【００５１】
冷凍粉砕装置の運転パターンは、発電システム１による過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定され、０時から２４時までの１時間毎のバッチ運転がなされる。０時から５時の各バッチ運転は発電量が比較的少ない低負荷に、５時から７時の各バッチ運転は発電量がやや増大した中間負荷に、７時から１６時の各バッチ運転は発電量が比較的多い高負荷に、１６時から１８時の各バッチ運転は再び中間負荷に、１８時から２４時の各バッチ運転は低負荷に設定される。なお、図２におけるハッチングｄは、各バッチ運転時における粉砕機２３による玄米粉の生成量、従って、冷凍機２１への玄米の投入量を示している。
【００５２】
また、予め実験及びシミュレーションによって運転パターンが低負荷、中間負荷、高負荷時において冷凍機２１に供給される冷空気の供給量及び粉砕機２３における玄米粉の生成量が設定される。
【００５３】
これら設定される低負荷、中間負荷、高負荷時における各発電量、ＬＮＧ消費量、冷空気供給量、玄米投入量の一例を表１に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
予め、制御装置３５の運転パターン記憶部３６に運転パターンが記憶され、空気導入量記憶部３７に各運転パターンと冷空気量制御バルブ３１の流量との相関データ、投入量記憶部３８に運転パターンと投入量制御バルブ３２の流量との相関データがそれぞれ記憶される。
【００５６】
そして設定された運転パターンに従って発電システム１及び冷凍粉砕装置１０が運転される。
【００５７】
０時から５時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００５８】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が低負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には６４５Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を介して約−１００℃の冷空気が６４５Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が低負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた６５ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００５９】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３において良好な脆性粉砕が可能な所定温度の冷凍玄米になる。
【００６０】
冷凍機２１において所定温度に冷凍された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて粉状化されて玄米粉となる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容される。更に、分級機２５から導出ライン２５を経て集塵機に導入され、集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００６１】
５時から７時の中間負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を経て約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において約１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を経て発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００６２】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が中間負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には８２３Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を経て約−１００℃の冷空気が８２３Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が中間負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた８２ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００６３】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３による良好な脆性粉砕が可能な温度の冷凍玄米となる。冷凍機２１において所定温度に冷凍された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより８２ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉が生成される。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００６４】
７時から１６時の高負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが設定された０．２８ｔ／ｈの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、この冷空気熱交換器４において気化して１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１５８０ｋＷの発電が行われる。
【００６５】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が高負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には１０００Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を介して約−１００℃の冷空気が１０００Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が高負荷開度に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた１００ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００６６】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、冷凍機２１において原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３による良好な脆性粉砕が可能な温度に冷凍された冷凍玄米になる。冷凍機２１において、所定温度に冷凍された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより１００ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉が生成される。粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００６７】
１６時から１８時の中間負荷時には、再び発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００６８】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って冷空気量制御バルブ３１が中間負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には８２３Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には約−１００℃の冷空気が８２３Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が中間負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じて８２ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００６９】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３において良好な脆性粉砕が可能な温度の冷凍玄米が生成される。冷凍機２１において所定温度に生成された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより８２ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離して製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離し、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００７０】
１８時から２４時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００７１】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が低負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には６４５Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を介して約−１００℃の冷空気が６４５Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が低負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた６５ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００７２】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３において良好な脆性粉砕が可能な温度の冷凍玄米に冷凍される。
【００７３】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて粉状化されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を経て分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００７４】
従って、本実施の形態によると、発電システム１の運転パターンによりＬＮＧの消費量の変化、即ち冷空気熱交換器４におけるＬＮＧ冷熱量の変化に応じて冷空気熱交換器４に導入される空気量を制御して冷凍機２１に導入される冷空気の温度を一定に維持すると共に、良好な玄米冷凍が得られる最適な量の玄米を冷凍機２１に投入することにより粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米が確保でき、発電システム１のＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉玄米が得られる。
なお、本実施の形態では、運転パターンにより冷凍機２１に導入される冷空気による良好な玄米冷凍が得られる量の玄米を冷凍機２１に投入することにより粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保したが、投入量制御バルブ３２に代えて冷凍機２１の搬出口２１ｂに冷凍時間制御手段となる搬出量制御バルブを設け、運転パターンに従って搬出量制御バルブの開度、即ち流量を制御することによって、各運転パターンにおける冷凍機２１内に滞留する玄米の時間を冷空気により良好な玄米冷凍が得られる最適な冷凍時間に制御することによって、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保することもできる。
【００７５】
（第２実施の形態）
図３を参照して本発明の第２実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は冷凍粉砕制御装置が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様の構成であり、同一部分に図１と同一符号を付して該部の詳細な説明を省略し、主に冷凍粉砕制御装置を説明する。
【００７６】
本実施の形態における冷凍粉砕制御装置４０は、各運転パターンにおける冷凍機２１に滞留する玄米の時間を制御して良好な玄米冷凍が得ることにより、粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保することを特徴とし、冷凍機２１の搬出口２１ｂに冷凍時間制御手段となる搬出量制御バルブ４１及び搬出量制御バルブ４１を発電システム１の運転パターンに従って制御する制御装置４２を備えている。
【００７７】
制御装置４２には、発電システム１による過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定された発電システム１の運転パターンが記憶される運転パターン記憶部４３、運転パターンと搬出量制御バルブ４１の流量との相関データが記憶される冷凍時間記憶部４４、運転パターンと相関データに基づいて搬出量制御バルブ４１を駆動制御する制御部４５を有している。
【００７８】
発電システム１の各運転パターンによって冷空気熱交換器４におけるＬＮＧ冷熱量が変化する一方、冷空気熱交換器４に導入ライン１５から導入される空気量が一定であり、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に導入される冷空気の導入量は一定であるが、ＬＮＧ冷熱の変化に相応して冷空気熱交換器４から冷凍機２１導入される冷空気の温度が変化する。例えば、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧが比較的多い高負荷時には、導入ライン１５から冷空気熱交換器４に導入される空気が比較的大きなＬＮＧ冷熱との熱交換により冷却されて冷空気熱交換機４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度が比較的低く設定される。一方、ＬＮＧ冷熱が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、ＬＮＧ冷熱量に相応して冷凍機２１に導入される冷空気の温度が比較的高く設定される。
【００７９】
ここで、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ量が比較的多い高負荷時には、搬出量制御バルブ４１が高負荷流量に制御されて原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷凍機２１内に滞留する比較的短い冷凍時間で粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる温度の冷凍玄米が得られる。一方、冷空気熱交換機４に導入されるＬＮＧ量が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、搬出量制御バルブ４１が中間負荷流量あるいは低負荷流量に制御されて原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷凍機２１内に比較的長く滞留することによって、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度の冷凍玄米が得られる。
【００８０】
次に、このように構成された冷凍粉砕装置を有する発電システムの運転を図２の運転パターン説明図を参照して説明する。
【００８１】
０時から５時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００８２】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的高温の冷空気が冷凍機２１に導入される一方、運転パターンに従って制御装置４２によって搬出量制御バルブ４１が低負荷流量に切り換えられる。これにより原料投入口２１ａから投入された玄米は、比較的長い時間冷凍機２１内に滞留して比較的長い時間冷凍されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度の冷凍玄米が得られる。
【００８３】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００８４】
５時から７時の中間負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００８５】
冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４２によって搬出量制御バルブ４１が低負荷流量より大きな開度の中間負荷流量に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、低負荷時より少ない時間冷凍機２１に滞留して冷凍され、粉砕機２３において良好な脆性粉砕が得られる温度の冷凍玄米が得られる。
【００８６】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００８７】
７時から１６時の高負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．２８ｔ／ｈの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において約１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１５８０ｋＷの発電が行われる。
【００８８】
冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４２によって搬出量制御バルブ４１が中間負荷流量より大きな開度の高負荷流量に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、冷凍機２１内に中間負荷時より少ない時間滞留して冷凍されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度に冷却され冷凍玄米が得られる。
【００８９】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粒度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００９０】
１６時から１８時の中間負荷時には、再び発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば約１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００９１】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４０によって、搬出量制御バルブ４１が高負荷流量より小さい開度の中間負荷流量に切り換えられる。供給口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、冷凍機２１内に高負荷時より長い時間滞留して冷凍されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度の冷凍玄米が得られる。
【００９２】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて玄米粉になり、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入されて、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００９３】
１８時から２４時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００９４】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４２によって、搬出量制御バルブ４１が中間負荷流量より小さい開度の低負荷流量に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、中間負荷時より長い時間冷凍機２１内に滞留して粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる最適な温度に冷却され冷凍玄米が得られる。
【００９５】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて玄米粉が生成される。
【００９６】
粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入されて、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００９７】
従って、本実施の形態によると、発電システム１の運転パターンにより変化する冷空気交換機４のＬＮＧ冷熱量の変化、即ちＬＮＧの消費量に応じて搬出量制御バルブ４１の流量を変えることにより冷凍機２１における冷凍時間が制御されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米が確保でき、発電システム１のＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉玄米が得られる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、運転パターンにより搬出制御バルブ４１の流量を制御して冷凍機２１による冷凍時間を制御して粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保したが、搬出量制御バルブ４１に代えて冷凍機２１の原料投入口２１ａに玄米の投入量を調整する投入量制御バルブを設け、運転パターンに従って投入量制御バルブの流量を制御することによって、冷空気により良好な玄米冷凍が得られる最適な冷凍玄米量に制御することによって、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保することもできる。
【００９９】
（第３実施の形態）
図４を参照して本発明の第３実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は冷凍粉砕制御装置が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様の構成であり、同一部分に図１と同一符号を付して該部の詳細な説明を省略し、主に冷凍粉砕制御装置を説明する。
【０１００】
本実施の形態における冷凍粉砕装置１０は、各運転パターンにおいて粉砕機２３の回転数を制御して良好な脆性粉砕を確保して、最適な冷凍玄米を確保することを特徴とし、粉砕機２３の回転数を制御する冷凍粉砕制御装置５０を備えている。
【０１０１】
冷凍粉砕制御装置５０は、発電システム１による過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定された発電システム１の運転パターンが記憶される運転パターン記憶部５１、運転パターンと破砕機２３の回転数との相関データが記憶される破砕機回転数記憶部５２、運転パターンと相関データに基づいて破砕機２１の回転数を制御する制御部５３を有している。
【０１０２】
発電システム１の各運転パターンによって冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ冷熱量が変化する一方、冷空気熱交換器４に導入ライン１５から導入される空気量が一定であるが、ＬＮＧ冷熱の変化に相応して冷空気熱交換器４から冷凍機２１導入される冷空気の温度が変化する。例えば、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧが比較的多い高負荷時には、比較的大きなＬＮＧ冷熱との熱交換により冷却されて冷空気熱交換器４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度が比較的低く設定される。一方、ＬＮＧ冷熱が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、ＬＮＧ冷熱量に相応して冷凍機２１に導入される冷空気の温度が比較的高く設定される。
【０１０３】
この冷凍機２１に導入される冷温度の変化による冷凍玄米の冷凍温度の変化に起因して粉砕機２３において衝撃粉砕により生成される玄米粉の粉度が変化する。例えば、冷凍玄米の冷凍温度が低い程粉度が小さく、また、粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を上げて高い衝撃エネルギを与えることにより玄米が微粉化する傾向がある。
【０１０４】
ここで、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧが比較的多い高負荷時には、凍結玄米の凍結温度が低く微粉化される傾向があることから、粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を比較的低くい高負荷回転数に制御することによりブレード２３ｂによる衝撃エネルギの付与を抑制して過剰の微粉化を抑制する。一方、冷空気熱交換機４にけるＬＮＧ冷熱が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、凍結玄米の凍結温度が比較的高く、比較的微粉化され難い傾向があることから、粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を比較的高い中間負荷回転数あるいは更に高い低負荷回転数に制御することによりブレード２３ｂによる衝撃エネルギの付与を制御して均一な粉度の玄米粉を確保する。
【０１０５】
次に、このように構成された冷凍粉砕装置を有す発電システムの運転を図２の運転パターン説明図を参照して説明する。
【０１０６】
０時から５時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが設定された０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１０７】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的高温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が比較的高い低負荷回転数に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷空気熱交換器４から冷凍機２１内に導入される冷空気により冷却され冷凍玄米となる。
【０１０８】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において低負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に導入される比較的高い温度の冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した比較的高速回転のブレード２３ｂにより比較的大きい衝突エネルギの付与により粉砕することにより、適切な粉度が確保できる。
【０１０９】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、冷空気を導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１１０】
５時から７時の中間負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１１１】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは低負荷時より低温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が低負荷時より低い中間負荷回転数に切り換えられる。
【０１１２】
原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷空気熱交換器４から冷凍機２１内に導入される冷空気により冷却され冷凍玄米となる。
【０１１３】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において中間荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換機４から冷凍機２１に導入される冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した中間負荷回転数のブレード２３ｂによる過不足のない衝突エネルギの付与によって粉砕することにより、適切な粉度が確保できる。
【０１１４】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入し、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１１５】
７時から１６時の高負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが設定された０．２８ｔ／ｈの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１５８０ｋＷの発電が行われる。
【０１１６】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的低温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が比較的低い高負荷回転数に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、比較的低い冷空気により冷却され冷凍玄米となる。
【０１１７】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において高負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて粉状化される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換機４から冷凍機２１に導入される比較的低い温度の冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した比較的低速回転のブレード２３ｂにより比較的小さい衝突エネルギの付与により粉砕することにより過剰な微粉化が防止され適切な粉度が確保できる。
【０１１８】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入し、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１１９】
１６時から１８時の中間負荷時には、再び発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１２０】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは高負荷時より高温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が高負荷時より高い中間負荷回転数に切り換えられる。
【０１２１】
原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間に冷空気熱交換器４から冷凍機２１内に導入される冷空気により冷却され高負荷時より温度の高い冷凍玄米となる。
【０１２２】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において中間負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換機４から冷凍機２１に導入される冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した中間負荷回転数のブレード２３ｂにより過不足のない衝突エネルギの付与によって行うことにより、適切な粉度が確保できる。
【０１２３】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１２４】
１８時から２４時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１２５】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的温度の高い冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が比較的高い低負荷回転数に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、比較的高い温度の冷空気により冷凍されて冷凍玄米となる。
【０１２６】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において低負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて粉状化される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に導入される比較的高い温度の冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した比較的高速回転のブレード２３ｂにより比較的大きい衝突エネルギの付与によって行うことにより、適切な粉度が確保できる。
【０１２７】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１２８】
従って、本実施の形態によると、発電システム１の運転パターンにより変化する冷空気交換機４のＬＮＧ冷熱量の変化に応じて粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を運転パターンに従って制御することにより、冷凍機２１において冷凍された冷凍玄米に応じたブレード２３ｂの回転速度で冷凍玄米を粉砕でき、発電システム１のＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉玄米が得られる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されること発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、第１実施の形態においては冷空気量制御バルブ３１を冷空気熱交換器４に空気を導入する空気導入ライン１５に配置したが、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に冷空気を導入する冷空気供給ライン１８に冷空気量制御バルブ３１を配置することもできる。また、上記各実施の形態では、玄米を粉砕し玄米粉を製造する例について説明したが、プラスチック、ゴム等の展延性物質や、小麦、大豆等の穀物の他の冷凍粉砕に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１実施の形態の概要を示すブロック図である。
【図２】運転パターンを示す説明図である。
【図３】第２実施の形態の概要を示すブロック図である。
【図４】第３実施の形態の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 発電システム
２ ＬＮＧ供給源
４ 冷空気熱交換器
６ 発電機
１０ 冷凍粉砕装置
１１ 冷媒供給ライン
１５ 空気導入ライン
１８ 冷空気供給ライン
２０ 装置本体
２１ 冷凍機
２１ａ 原料投入口
２１ｂ 搬出口
２２ 供給機
２３ 粉砕機
２３ａ モータ
２３ｂ ブレード
２５ 分級機
２７ 集塵機
２８ ブロア
３０ 冷凍粉砕制御装置
３１ 冷空気量制御バルブ（空気供給量制御手段）
３２ 投入量制御バルブ（原料投入量制御手段）
４０ 冷凍粉砕制御装置
４１ 搬出量制御バルブ（冷凍時間制御手段）
５０ 冷凍粉砕制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を冷凍粉砕して粒状あるいは粉状の粉砕物を生成する冷凍粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にプラスチックやゴム等の展延性物質は、低温脆性を呈することから、液体窒素などを使用して超低温まで冷却し、これを粉砕機によって衝撃粉砕する冷凍粉砕が行われている。また、近年、このような冷凍粉砕技術は小麦、玄米、大豆等の食品加工への応用が注目されている。
【０００３】
一方、従来から火力発電所の燃料として、液化天然ガス（ＬＮＧ）が利用されている。ＬＮＧは約−１６０℃に冷却して貯蔵され、気化させて約１６℃の燃料ガスとして利用される。ここで、ＬＮＧを熱交換器によって気化させて燃料ガスとして利用する際に、ＬＮＧ冷熱によって冷凍粉砕装置に供給される冷却媒体の温度を低下させることにより環境負担の低減と省エネルギが実現できるＬＮＧ冷熱利用の冷凍粉砕装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１０４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１によると、発電システムにおけるＬＮＧ冷熱を有効利用して冷凍粉砕することによって、環境負担の低減及び省エネルギが得られる。
【０００６】
一方、発電システムにおけるＬＮＧの消費量は発電量の変化に伴って変化し、この発電量は需要電力量によって変化する。このＬＮＧの消費量の変化に伴って熱交換器におけるＬＮＧ冷熱量が変化し、冷凍粉砕装置に供給される冷却媒体の温度が変化する。この冷却媒体の温度変化は、冷凍粉砕装置による粉砕性能に影響し、生成された粉砕物の粉度や成分の変質が発生して生成物の品質にバラツキが生じることが懸念される。例えば、冷凍された原料、即ち冷凍原料の冷凍温度が低い程衝撃粉砕により微粉化される傾向があり、かつ粉砕時に冷凍原料に与えられる衝撃エネルギが大きい程微粉化される傾向がある。更に、食料品にあっては冷凍原料の冷凍温度の上昇によって栄養価の損失を誘発するおそれがある。また、経済的理由等により他の発電設備から電力を供給する等により発電システムにおけるＬＮＧの消費量が少ない夜間等にあっては十分なＬＮＧ冷熱量が確保できず、冷凍粉砕装置による粉砕が不可能な状態になることが懸念される。
【０００７】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、発電システムにおけるＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる冷凍粉砕装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する請求項１に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギのうちの１つ以上を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする。
【０００９】
この発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、冷空気熱交換器に導入される液化天然ガスの供給量に応じて、冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギ等を制御することにより、粉砕機における冷凍原料の脆性粉砕が良好に行われる。これにより発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく安定した品質の粉砕物が得られる。なお、冷凍粉砕装置の運転パターンは、発電システムによる過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定される運転パターンにおける所要の液化天然ガス供給量によって容易に設定できる。
【００１０】
請求項２に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量を制御して前記冷凍機に均一な温度の冷空気を導入する空気供給量制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、冷空気熱交換器に導入される液化天然ガスの供給量、即ち液化天然ガス冷熱の変化に応じて、空気供給量制御手段によって制御された空気量を冷空気熱交換器に導入することによって冷凍機に導入される冷空気の温度が一定に維持されて、冷凍機において安定した原料の冷凍が生成され、粉砕機において良好な脆性粉砕が得られる。これにより、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２の冷凍粉砕装置において、前記空気供給量制御手段は、空気を前記冷空気熱交換器に導入する空気導入ラインあるいは冷空気熱交換器で生成された冷空気を冷凍機に導入する冷空気供給ラインに配設され、前記運転パターンに従って流量を調整する冷空気量制御バルブを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、空気供給量制御手段を、空気を冷空気熱交換器に導入する空気導入ラインあるいは冷空気を冷凍機に導入する冷空気供給ラインに配設されて運転パターンに従って流量が制御される冷空気量制御バルブによって容易に構成できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置において、前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする。
【００１５】
この発明によると、請求項２または３に加え、良好な冷凍原料が得られる量の原料を運転パターンに応じて冷凍機に投入することにより、粉砕機においてより良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料が確保でき、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなくより均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置において、前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする。
【００１７】
この発明によると、請求項２または３に加え、更に冷凍機における冷凍の冷凍時間を、運転パターンにより冷凍機に導入される冷空気により良好な冷凍原料が得られるように制御することにより、粉砕機における良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料が確保でき、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００１８】
請求項６に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って、前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする。
【００１９】
この発明によると、冷凍機に導入される冷空気により良好な冷凍原料が得られる量の原料を予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに応じて冷凍機に投入することにより、粉砕機における良好な脆性粉砕が得られる冷凍原料が確保でき、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【００２０】
請求項７に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項４または６に記載の冷凍粉砕装置において、前記原料投入量制御手段は、冷凍機の原料投入口に配設されて前記運転パターンに従って原料の投入量を調整する投入量制御バルブを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、原料投入量制御手段を、冷凍機の原料投入口に配設されて運転パターンに従って原料の投入量を調整する投入量制御バルブによって容易に構成できる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項５または７に記載の冷凍粉砕装置において、前記冷凍時間制御手段は、前記冷凍機の搬出口に配設されて前記運転パターンに従って冷凍原料の搬出量を調整して原料冷凍時間を制御する搬出量制御バルブを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、冷凍時間制御手段を冷凍機の搬出口に配設されて運転パターンに従って搬出量を調整する搬出量制御バルブによって容易に構成できる。
【００２５】
請求項１０に記載の冷凍粉砕装置の発明は、液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、前記粉砕機は、回転駆動されるブレードにより投入された冷凍原料を衝撃粉砕する衝撃粉砕機であって、前記運転パターンに従ってブレードの回転数を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする。
【００２６】
本発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、冷空気熱交換器に導入される液化天然ガスの供給量に応じて粉砕機のブレードの回転数を制御されて、冷凍機において冷凍された冷凍原料の冷凍状態に応じたブレードの回転速度で冷凍原料が粉砕され、発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることがなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが冷空気熱交換器に導入されて冷空気熱交換器において変化する液化天然ガス冷熱量に応じて、冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギが制御され、粉砕機における冷凍原料の脆性粉砕が良好に行われる。これにより発電システムにおける液化天然ガスの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉砕物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施の形態）
本発明による冷凍粉砕装置の第１実施の形態を、図１及び図２を参照して、原料が玄米であって、これを冷凍粉砕して粉砕物となる玄米粉を生成する場合を例に説明する。
【００２９】
図１は、本実施の形態の概要を示すブロックである。
【００３０】
発電システム１に冷凍粉砕装置１０が併設されている。発電システム１は約−１６０℃に冷却されて液化されたＬＮＧを貯留するＬＮＧ貯槽あるいはＬＮＧバルクタンク等のＬＮＧ供給源２を有し、ＬＮＧ供給源２から順に気化器としての機能を有する冷空気熱交換器４、発電機６が配置されている。
【００３１】
発電システム１において、ＬＮＧ供給源２内のＬＮＧは、予想需要電力量の変移に基づく運転パターンに従って供給量が制御されてＬＮＧ供給ライン３を経て冷空気熱交換器４に導入され、この冷空気熱交換器４において気化されて燃料ガスとしての例えば１６℃のＮＧに変換される。冷空気熱交換器４で変換されたＮＧはＮＧ供給ライン５を経て外気と共に図示しない圧縮機により圧縮されて発電機６に導入される。そしてＮＧと圧縮空気との混合気を燃焼されることによりタービンを回転し、発電機６による発電が行われる。
【００３２】
一方、冷凍粉砕装置１０は、大気から取込んだ空気を所定温度まで冷却することによって冷却媒体である冷却空気を生成して装置本体２０に供給する冷媒供給ライン１１を有し、冷媒供給ライン１１には、その上流側から順に圧縮機１２、熱交換器１３、除湿機１４及び上記冷空気熱交換器４が配置されている。
【００３３】
大気中から取込んだ空気が圧縮器１２により約１９℃でかつ約０．５Ｍｐａに圧縮されて熱交換器１３に導入され、熱交換器１３において約１４℃に冷却し、かつ除湿する。この熱交換器１３は、冷水タンク１３ａ、冷水ポンプ１３ｂ、冷却機１３ｃを備え冷却媒体となる冷却水を循環する間接式熱交換器によって構成される。
【００３４】
除湿機１４には、アルミナゲルやゼオライト等の吸着剤が充填されている。熱交換器１３から除湿器１４に導入された空気は、除湿器１４において水分や炭酸ガスが吸着、除去された後、約２０℃でかつ０．０４ＭＰａの圧力で空気導入ライン１５を介して冷空気熱交換器４に導入される。冷空気熱交換器４に導入された空気は、冷空気熱交換器４おいてＬＮＧとの熱交換、即ちＬＮＧ冷熱によって所定温度に冷却され、その冷空気を冷却媒体として冷空気供給ライン１８を経て装置本体２０に導入される。
【００３５】
装置本体２０には、上流側から順に冷凍機２１、供給機２２、粉砕機２３、分級機２５、集塵機２７及びブロア２８が配置されている。
【００３６】
冷凍機２１は、原料投入口２１ａから投入された原料である玄米を原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出す移送間に、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が可能な状態まで冷凍するものである。この冷凍機２１には前記冷空気供給ライン１８が接続されており、冷空気熱交換器４においてＬＮＧ冷熱との熱交換により生成された冷空気が導入されて玄米を冷凍して冷凍原料である冷凍玄米を生成する。この玄米の冷凍に使用された冷空気は大気に放出される。
【００３７】
供給機２２は、冷凍機２１で生成されて搬出口２１ｂから送出される冷凍玄米を粉砕機２３に対して定量供給する装置である。この供給機２２には、冷空気供給ライン１８から分岐した分岐ライン１８ａが接続されており、冷凍機２１と同様に冷空気が導入される構成になっている。これにより供給機２２内における冷凍玄米の昇温を抑制してその冷凍状態を維持するようになっている。
【００３８】
粉砕機２３は、供給機２２によって供給される冷凍玄米を粉砕するもので、モータ２３ａによって回転駆動されるブレード２３ｂにより冷凍玄米に衝撃エネルギを付与して衝撃粉砕することによって玄米粉を生成する衝撃粉砕機である。この粉砕機２３には、分岐ライン１８ａから更に分岐した分岐ライン１８ｂが接続されており、冷空気が導入される構成になっている。これにより粉砕機２３内における冷凍玄米の昇温を抑制してその冷凍状態を維持することによって、冷凍粉砕性能の安定化を図り生成された玄米粉の粉度の均一化及び玄米粉の成分の変質を抑制して、玄米粉の品質の安定化を確保する。この粉砕機２３の上部出口２３ｃに生成された玄米粉及び冷空気を分級機２５に導く導出ライン２４が接続されている。
【００３９】
分級機２５は、導出ライン２４を介して冷空気と共に導入される玄米粉から所定以上の粉度の玄米粉を分離するものであって、その下部に分離された玄米粉を収容する製品収集ボックス２５ａが設けられている。この分級機２５の上部出口２５ｂに冷空気と共に残存する玄米粉を集塵機２７に導く導出ライン２６が接続されている。
【００４０】
集塵機２７は、分級機２５から導出ライン２６を介して供給される冷空気と共に導入される玄米粉から、旋回気流を利用して玄米粉と冷空気とに分離するいわゆるサイクロンからなり、その下部には分離された玄米粉を収容する製品収集ボックス２７ａが設けられている。一方、集塵機２７の上部出口２７ｂに冷空気を排出するブロア２８が接続されている。
【００４１】
この構成により、原料物質となる玄米は、冷凍機２１に投入され、ここで冷空気熱交換器４から冷空気供給ライン１８を経て導入される冷空気により冷凍される。そして、冷凍玄米が供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて玄米粉が生成された後、玄米粉は冷空気をキャリヤガスとして導出ライン２４を通じて分級機２５に導入する。分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉を冷空気から分離して製品収集ボックス２５ａに収容し、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離し、この分離された玄米粉を製品収集ボックス２７ａに収容する一方、冷空気はブロア２８によって大気中に放出される。
【００４２】
ここで、発電システム１における予想需要電力量の変移に基づく運転パターンによる変化に伴ってＬＮＧ供給ライン３を経て冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧの供給量が制御され、冷空気熱交換器４におけるＬＮＧ冷熱量が変化する。このＬＮＧ冷熱量の変化による影響を抑制して安定した均一な粉度で栄養価が維持された玄米粉を確保する冷凍粉砕制御装置３０が冷凍粉砕装置１０に設けられている。
【００４３】
冷凍粉砕制御装置３０は、空気導入ライン１５に配設されて冷空気熱交換器４に導入される空気量を制御する空気供給量制御手段となる冷空気量制御バルブ３１、冷凍機２１に投入される玄米の投入量を制御する原料投入量制御手段となる投入量制御バルブ３２、これら冷空気量制御バルブ３１及び投入量制御バルブ３２を発電システム１の運転パターンに従って制御する制御装置３５を備えている。
【００４４】
制御装置３５には、予想需要電力量の変移に基づく発電システム１の運転パターンが記憶される運転パターン記憶部３６、運転パターンと冷空気量制御バルブ３１の流量との相関データが記憶される空気導入量記憶部３７、運転パターンと冷凍機２１に投入される玄米の投入量を調整する投入量制御バルブ３２の流量との相関データが記憶される投入量記憶部３８及びこれら相関データに基づいて冷空気量制御バルブ３１及び投入量制御バルブ３２を駆動制御する制御部３９を有している。
【００４５】
この運転パターン記憶部３６に記憶された運転パターン及び空気導入量記憶部３７に記憶された相関データに基づいて、運転パターンに従って冷空気量制御バルブ３１の開度、即ち流量を制御することによって、各運転パターンにおける運転時の冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ供給量、即ちＬＮＧ冷熱量の変化に相応した空気量を冷空気熱交換器４に導入して冷凍機２１に供給する冷空気を一定温度、例えば−１００℃に維持する。
【００４６】
具体的には、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ量が比較的多い高負荷時には、冷空気量制御バルブ３１が高負荷流量に制御されてそのＬＮＧ冷熱量に相応した比較的多くの空気を冷空気熱交換器４に導入して冷空気熱交換器４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度を設定された約−１００℃に保持する。一方、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ量が高負荷時時より減少する中間負荷時及び更に中間負荷時より減少する低負荷時には、冷空気量制御バルブ３１をそれぞれ中間負荷流量及び低負荷流量に切り換えてその減少したＬＮＧ冷熱量に相応して減少された空気量を冷空気熱交換器４に導入して、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度の低下を防止して設定された約−１００℃に維持する。
【００４７】
また、運転パターン記憶部３６に記憶された運転パターン及び投入量記憶部３８に記憶された相関データに基づいて、運転パターンに従って投入量制御バルブ３２の開度、即ち流量を制御して、各運転パターンにおける運転時の冷凍機２１に導入される冷空気による良好な冷凍玄米が確保できる量の玄米を冷凍機２１に投入し、粉砕機２３により良好な脆性粉砕が得られる冷凍温度の冷凍玄米を確保する。
【００４８】
具体的には、冷空気熱交換器４から冷空気供給ライン１８を経て冷凍機２１に導入される冷空気が比較的多い高負荷時には、投入量制御バルブ３２が高負荷流量に制御されてその冷空気の冷熱量に相応した比較的多くの玄米を冷凍機２１に投入して粉砕機２３において良好な脆性粉砕が得られる冷凍温度の冷凍玄米を確保する。冷凍機２１に導入される冷空気量が高負荷時より減少する中間負荷時あるいは更に減少する低負荷時には、投入量制御バルブ３２をそれぞれ中間負荷流量あるいは低負荷流量に制御して、冷凍機２１に導入される冷空気の冷熱量に相応して減少した玄米を冷凍機２１に投入することによって、冷凍玄米の冷凍温度を適切に維持する。
【００４９】
次に、このように構成された冷凍粉砕装置を併設する発電システムの運転パターンを図２の運転パターン説明図を参照して説明する。
【００５０】
図２は、０時から２４時までの２４時間、即ち１日の運転パターンを示す説明図であって、破線ａは工場電力需要の変移を示し、実線ｂは本実施の形態の発電システム１における発電量の変移、即ち運転パターンを示し、この設定された運転パターンｂに従って発電システム１が運転され、その運転パターンｂに相応してＬＮＧが消費される。なお、破線ａで示す工場電力需要と実線で示す発電システム１によるは発電量の差分ｃは他の発電設備から供給される電力によって補充される。
【００５１】
冷凍粉砕装置の運転パターンは、発電システム１による過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定され、０時から２４時までの１時間毎のバッチ運転がなされる。０時から５時の各バッチ運転は発電量が比較的少ない低負荷に、５時から７時の各バッチ運転は発電量がやや増大した中間負荷に、７時から１６時の各バッチ運転は発電量が比較的多い高負荷に、１６時から１８時の各バッチ運転は再び中間負荷に、１８時から２４時の各バッチ運転は低負荷に設定される。なお、図２におけるハッチングｄは、各バッチ運転時における粉砕機２３による玄米粉の生成量、従って、冷凍機２１への玄米の投入量を示している。
【００５２】
また、予め実験及びシミュレーションによって運転パターンが低負荷、中間負荷、高負荷時において冷凍機２１に供給される冷空気の供給量及び粉砕機２３における玄米粉の生成量が設定される。
【００５３】
これら設定される低負荷、中間負荷、高負荷時における各発電量、ＬＮＧ消費量、冷空気供給量、玄米投入量の一例を表１に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
予め、制御装置３５の運転パターン記憶部３６に運転パターンが記憶され、空気導入量記憶部３７に各運転パターンと冷空気量制御バルブ３１の流量との相関データ、投入量記憶部３８に運転パターンと投入量制御バルブ３２の流量との相関データがそれぞれ記憶される。
【００５６】
そして設定された運転パターンに従って発電システム１及び冷凍粉砕装置１０が運転される。
【００５７】
０時から５時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００５８】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が低負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には６４５Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を介して約−１００℃の冷空気が６４５Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が低負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた６５ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００５９】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３において良好な脆性粉砕が可能な所定温度の冷凍玄米になる。
【００６０】
冷凍機２１において所定温度に冷凍された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて粉状化されて玄米粉となる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容される。更に、分級機２５から導出ライン２５を経て集塵機に導入され、集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００６１】
５時から７時の中間負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を経て約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において約１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を経て発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００６２】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が中間負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には８２３Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を経て約−１００℃の冷空気が８２３Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が中間負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた８２ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００６３】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３による良好な脆性粉砕が可能な温度の冷凍玄米となる。冷凍機２１において所定温度に冷凍された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより８２ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉が生成される。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００６４】
７時から１６時の高負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが設定された０．２８ｔ／ｈの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、この冷空気熱交換器４において気化して１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１５８０ｋＷの発電が行われる。
【００６５】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が高負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には１０００Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を介して約−１００℃の冷空気が１０００Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が高負荷開度に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた１００ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００６６】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、冷凍機２１において原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３による良好な脆性粉砕が可能な温度に冷凍された冷凍玄米になる。冷凍機２１において、所定温度に冷凍された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより１００ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉が生成される。粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００６７】
１６時から１８時の中間負荷時には、再び発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００６８】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って冷空気量制御バルブ３１が中間負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には８２３Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には約−１００℃の冷空気が８２３Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が中間負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じて８２ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００６９】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３において良好な脆性粉砕が可能な温度の冷凍玄米が生成される。冷凍機２１において所定温度に生成された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより８２ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離して製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離し、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００７０】
１８時から２４時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００７１】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置３５によって冷空気量制御バルブ３１が低負荷流量に切り換えられて冷空気熱交換器４には６４５Ｎｍ3／ｈの空気が導入され、冷凍機２１には冷空気供給ライン１８を介して約−１００℃の冷空気が６４５Ｎｍ3／ｈの送量で導入される。また、投入量制御バルブ３２が低負荷流量に切り換えられて原料投入口２１ａから冷凍機２１内に冷空気導入量に応じた６５ｋｇ／ｈの玄米が投入される。
【００７２】
これにより、冷凍機２１に投入された玄米は、原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに送り出される移送間に粉砕機２３において良好な脆性粉砕が可能な温度の冷凍玄米に冷凍される。
【００７３】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により定量ずつ粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて粉状化されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を経て分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００７４】
従って、本実施の形態によると、発電システム１の運転パターンによりＬＮＧの消費量の変化、即ち冷空気熱交換器４におけるＬＮＧ冷熱量の変化に応じて冷空気熱交換器４に導入される空気量を制御して冷凍機２１に導入される冷空気の温度を一定に維持すると共に、良好な玄米冷凍が得られる最適な量の玄米を冷凍機２１に投入することにより粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米が確保でき、発電システム１のＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉玄米が得られる。
なお、本実施の形態では、運転パターンにより冷凍機２１に導入される冷空気による良好な玄米冷凍が得られる量の玄米を冷凍機２１に投入することにより粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保したが、投入量制御バルブ３２に代えて冷凍機２１の搬出口２１ｂに冷凍時間制御手段となる搬出量制御バルブを設け、運転パターンに従って搬出量制御バルブの開度、即ち流量を制御することによって、各運転パターンにおける冷凍機２１内に滞留する玄米の時間を冷空気により良好な玄米冷凍が得られる最適な冷凍時間に制御することによって、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保することもできる。
【００７５】
（第２実施の形態）
図３を参照して本発明の第２実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は冷凍粉砕制御装置が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様の構成であり、同一部分に図１と同一符号を付して該部の詳細な説明を省略し、主に冷凍粉砕制御装置を説明する。
【００７６】
本実施の形態における冷凍粉砕制御装置４０は、各運転パターンにおける冷凍機２１に滞留する玄米の時間を制御して良好な玄米冷凍が得ることにより、粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保することを特徴とし、冷凍機２１の搬出口２１ｂに冷凍時間制御手段となる搬出量制御バルブ４１及び搬出量制御バルブ４１を発電システム１の運転パターンに従って制御する制御装置４２を備えている。
【００７７】
制御装置４２には、発電システム１による過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定された発電システム１の運転パターンが記憶される運転パターン記憶部４３、運転パターンと搬出量制御バルブ４１の流量との相関データが記憶される冷凍時間記憶部４４、運転パターンと相関データに基づいて搬出量制御バルブ４１を駆動制御する制御部４５を有している。
【００７８】
発電システム１の各運転パターンによって冷空気熱交換器４におけるＬＮＧ冷熱量が変化する一方、冷空気熱交換器４に導入ライン１５から導入される空気量が一定であり、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に導入される冷空気の導入量は一定であるが、ＬＮＧ冷熱の変化に相応して冷空気熱交換器４から冷凍機２１導入される冷空気の温度が変化する。例えば、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧが比較的多い高負荷時には、導入ライン１５から冷空気熱交換器４に導入される空気が比較的大きなＬＮＧ冷熱との熱交換により冷却されて冷空気熱交換機４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度が比較的低く設定される。一方、ＬＮＧ冷熱が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、ＬＮＧ冷熱量に相応して冷凍機２１に導入される冷空気の温度が比較的高く設定される。
【００７９】
ここで、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ量が比較的多い高負荷時には、搬出量制御バルブ４１が高負荷流量に制御されて原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷凍機２１内に滞留する比較的短い冷凍時間で粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる温度の冷凍玄米が得られる。一方、冷空気熱交換機４に導入されるＬＮＧ量が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、搬出量制御バルブ４１が中間負荷流量あるいは低負荷流量に制御されて原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷凍機２１内に比較的長く滞留することによって、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度の冷凍玄米が得られる。
【００８０】
次に、このように構成された冷凍粉砕装置を有する発電システムの運転を図２の運転パターン説明図を参照して説明する。
【００８１】
０時から５時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００８２】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的高温の冷空気が冷凍機２１に導入される一方、運転パターンに従って制御装置４２によって搬出量制御バルブ４１が低負荷流量に切り換えられる。これにより原料投入口２１ａから投入された玄米は、比較的長い時間冷凍機２１内に滞留して比較的長い時間冷凍されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度の冷凍玄米が得られる。
【００８３】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００８４】
５時から７時の中間負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００８５】
冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４２によって搬出量制御バルブ４１が低負荷流量より大きな開度の中間負荷流量に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、低負荷時より少ない時間冷凍機２１に滞留して冷凍され、粉砕機２３において良好な脆性粉砕が得られる温度の冷凍玄米が得られる。
【００８６】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００８７】
７時から１６時の高負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．２８ｔ／ｈの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において約１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１５８０ｋＷの発電が行われる。
【００８８】
冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４２によって搬出量制御バルブ４１が中間負荷流量より大きな開度の高負荷流量に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、冷凍機２１内に中間負荷時より少ない時間滞留して冷凍されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度に冷却され冷凍玄米が得られる。
【００８９】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において例えば５０００ｒｐｍで回転駆動されるブレード２３ｂにより６５ｋｇ／ｈで３０分間衝撃粉砕されて玄米粉になる。粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粒度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００９０】
１６時から１８時の中間負荷時には、再び発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば約１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００９１】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４０によって、搬出量制御バルブ４１が高負荷流量より小さい開度の中間負荷流量に切り換えられる。供給口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、冷凍機２１内に高負荷時より長い時間滞留して冷凍されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な温度の冷凍玄米が得られる。
【００９２】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて玄米粉になり、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入されて、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００９３】
１８時から２４時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【００９４】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、運転パターンに従って制御装置４２によって、搬出量制御バルブ４１が中間負荷流量より小さい開度の低負荷流量に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、中間負荷時より長い時間冷凍機２１内に滞留して粉砕機２３における良好な脆性粉砕が得られる最適な温度に冷却され冷凍玄米が得られる。
【００９５】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて玄米粉が生成される。
【００９６】
粉砕機２３で生成された玄米粉は導出ライン２４を通じて分級機２５に導入されて、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【００９７】
従って、本実施の形態によると、発電システム１の運転パターンにより変化する冷空気交換機４のＬＮＧ冷熱量の変化、即ちＬＮＧの消費量に応じて搬出量制御バルブ４１の流量を変えることにより冷凍機２１における冷凍時間が制御されて粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米が確保でき、発電システム１のＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉玄米が得られる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、運転パターンにより搬出制御バルブ４１の流量を制御して冷凍機２１による冷凍時間を制御して粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保したが、搬出量制御バルブ４１に代えて冷凍機２１の原料投入口２１ａに玄米の投入量を調整する投入量制御バルブを設け、運転パターンに従って投入量制御バルブの流量を制御することによって、冷空気により良好な玄米冷凍が得られる最適な冷凍玄米量に制御することによって、粉砕機２３による良好な脆性粉砕が得られる最適な冷凍玄米を確保することもできる。
【００９９】
（第３実施の形態）
図４を参照して本発明の第３実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は冷凍粉砕制御装置が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様の構成であり、同一部分に図１と同一符号を付して該部の詳細な説明を省略し、主に冷凍粉砕制御装置を説明する。
【０１００】
本実施の形態における冷凍粉砕装置１０は、各運転パターンにおいて粉砕機２３の回転数を制御して良好な脆性粉砕を確保して、最適な冷凍玄米を確保することを特徴とし、粉砕機２３の回転数を制御する冷凍粉砕制御装置５０を備えている。
【０１０１】
冷凍粉砕制御装置５０は、発電システム１による過去の運転パターンの実績、或いは工場における需要電力量等に基づく発電システムのシミュレーション等によって想定された発電システム１の運転パターンが記憶される運転パターン記憶部５１、運転パターンと破砕機２３の回転数との相関データが記憶される破砕機回転数記憶部５２、運転パターンと相関データに基づいて破砕機２１の回転数を制御する制御部５３を有している。
【０１０２】
発電システム１の各運転パターンによって冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧ冷熱量が変化する一方、冷空気熱交換器４に導入ライン１５から導入される空気量が一定であるが、ＬＮＧ冷熱の変化に相応して冷空気熱交換器４から冷凍機２１導入される冷空気の温度が変化する。例えば、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧが比較的多い高負荷時には、比較的大きなＬＮＧ冷熱との熱交換により冷却されて冷空気熱交換器４から冷凍機２１に供給される冷空気の温度が比較的低く設定される。一方、ＬＮＧ冷熱が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、ＬＮＧ冷熱量に相応して冷凍機２１に導入される冷空気の温度が比較的高く設定される。
【０１０３】
この冷凍機２１に導入される冷温度の変化による冷凍玄米の冷凍温度の変化に起因して粉砕機２３において衝撃粉砕により生成される玄米粉の粉度が変化する。例えば、冷凍玄米の冷凍温度が低い程粉度が小さく、また、粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を上げて高い衝撃エネルギを与えることにより玄米が微粉化する傾向がある。
【０１０４】
ここで、冷空気熱交換器４に導入されるＬＮＧが比較的多い高負荷時には、凍結玄米の凍結温度が低く微粉化される傾向があることから、粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を比較的低くい高負荷回転数に制御することによりブレード２３ｂによる衝撃エネルギの付与を抑制して過剰の微粉化を抑制する。一方、冷空気熱交換機４にけるＬＮＧ冷熱が減少する中間負荷あるいは低負荷時には、凍結玄米の凍結温度が比較的高く、比較的微粉化され難い傾向があることから、粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を比較的高い中間負荷回転数あるいは更に高い低負荷回転数に制御することによりブレード２３ｂによる衝撃エネルギの付与を制御して均一な粉度の玄米粉を確保する。
【０１０５】
次に、このように構成された冷凍粉砕装置を有す発電システムの運転を図２の運転パターン説明図を参照して説明する。
【０１０６】
０時から５時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが設定された０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１０７】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的高温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が比較的高い低負荷回転数に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷空気熱交換器４から冷凍機２１内に導入される冷空気により冷却され冷凍玄米となる。
【０１０８】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において低負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に導入される比較的高い温度の冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した比較的高速回転のブレード２３ｂにより比較的大きい衝突エネルギの付与により粉砕することにより、適切な粉度が確保できる。
【０１０９】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、冷空気を導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１１０】
５時から７時の中間負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において例えば１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１１１】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは低負荷時より低温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が低負荷時より低い中間負荷回転数に切り換えられる。
【０１１２】
原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間の冷空気熱交換器４から冷凍機２１内に導入される冷空気により冷却され冷凍玄米となる。
【０１１３】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において中間荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換機４から冷凍機２１に導入される冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した中間負荷回転数のブレード２３ｂによる過不足のない衝突エネルギの付与によって粉砕することにより、適切な粉度が確保できる。
【０１１４】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入し、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１１５】
７時から１６時の高負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２からＬＮＧ供給ライン３を介して約−１６０℃のＬＮＧが設定された０．２８ｔ／ｈの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して１６℃のＮＧに変換されてＮＧ供給ライン５を介して発電機６に供給され、１５８０ｋＷの発電が行われる。
【０１１６】
冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的低温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が比較的低い高負荷回転数に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、比較的低い冷空気により冷却され冷凍玄米となる。
【０１１７】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において高負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて粉状化される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換機４から冷凍機２１に導入される比較的低い温度の冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した比較的低速回転のブレード２３ｂにより比較的小さい衝突エネルギの付与により粉砕することにより過剰な微粉化が防止され適切な粉度が確保できる。
【０１１８】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入し、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１１９】
１６時から１８時の中間負荷時には、再び発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．２３ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１３００ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１２０】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは高負荷時より高温の冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が高負荷時より高い中間負荷回転数に切り換えられる。
【０１２１】
原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、その原料投入口２１ａから搬出口２１ｂに至る間に冷空気熱交換器４から冷凍機２１内に導入される冷空気により冷却され高負荷時より温度の高い冷凍玄米となる。
【０１２２】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において中間負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換機４から冷凍機２１に導入される冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した中間負荷回転数のブレード２３ｂにより過不足のない衝突エネルギの付与によって行うことにより、適切な粉度が確保できる。
【０１２３】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１２４】
１８時から２４時の低負荷時には、発電システム１のＬＮＧ供給源２から約−１６０℃のＬＮＧが０．１８ｔ／ｈ＋βの供給量で冷空気熱交換器４に導入され、冷空気熱交換器４において気化して例えば１６℃のＮＧに変換されて発電機６に供給され、１０２０ｋＷ＋αの発電が行われる。
【０１２５】
一方、冷凍粉砕装置１０においては、冷空気熱交換器４からは比較的温度の高い冷空気が冷凍機２１に導入され、運転パターンに従って冷凍粉砕制御装置５０によって粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数が比較的高い低負荷回転数に切り換えられる。原料投入口２１ａから冷凍機２１に投入された玄米は、比較的高い温度の冷空気により冷凍されて冷凍玄米となる。
【０１２６】
冷凍機２１において生成された冷凍玄米は、供給機２２により粉砕機２３に供給され、粉砕機２３において低負荷回転数で回転駆動されるブレード２３ｂにより衝撃粉砕されて粉状化される。この粉砕機２３におけるブレード２３ｂの衝撃粉砕は、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に導入される比較的高い温度の冷空気により冷凍された冷凍玄米の粉砕に適した比較的高速回転のブレード２３ｂにより比較的大きい衝突エネルギの付与によって行うことにより、適切な粉度が確保できる。
【０１２７】
粉砕機２３で生成された玄米粉は、導出ライン２４を通じて分級機２５に導入され、分級機２５で所定以上の粉度の玄米粉が分離されて製品収集ボックス２５ａに収容され、更に集塵機２７によって残存する玄米粉と冷空気とに分離され、この分離された玄米粉が製品収集ボックス２７ａに収容される。
【０１２８】
従って、本実施の形態によると、発電システム１の運転パターンにより変化する冷空気交換機４のＬＮＧ冷熱量の変化に応じて粉砕機２３のブレード２３ｂの回転数を運転パターンに従って制御することにより、冷凍機２１において冷凍された冷凍玄米に応じたブレード２３ｂの回転速度で冷凍玄米を粉砕でき、発電システム１のＬＮＧの消費量の変化に影響されることなく均一な安定した品質の粉玄米が得られる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されること発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、第１実施の形態においては冷空気量制御バルブ３１を冷空気熱交換器４に空気を導入する空気導入ライン１５に配置したが、冷空気熱交換器４から冷凍機２１に冷空気を導入する冷空気供給ライン１８に冷空気量制御バルブ３１を配置することもできる。また、上記各実施の形態では、玄米を粉砕し玄米粉を製造する例について説明したが、プラスチック、ゴム等の展延性物質や、小麦、大豆等の穀物の他の冷凍粉砕に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１実施の形態の概要を示すブロック図である。
【図２】運転パターンを示す説明図である。
【図３】第２実施の形態の概要を示すブロック図である。
【図４】第３実施の形態の概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 発電システム
２ ＬＮＧ供給源
４ 冷空気熱交換器
６ 発電機
１０ 冷凍粉砕装置
１１ 冷媒供給ライン
１５ 空気導入ライン
１８ 冷空気供給ライン
２０ 装置本体
２１ 冷凍機
２１ａ 原料投入口
２１ｂ 搬出口
２２ 供給機
２３ 粉砕機
２３ａ モータ
２３ｂ ブレード
２５ 分級機
２７ 集塵機
２８ ブロア
３０ 冷凍粉砕制御装置
３１ 冷空気量制御バルブ（空気供給量制御手段）
３２ 投入量制御バルブ（原料投入量制御手段）
４０ 冷凍粉砕制御装置
４１ 搬出量制御バルブ（冷凍時間制御手段）
５０ 冷凍粉砕制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギのうちの１つ以上を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項２】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量を制御して前記冷凍機に均一な温度の冷空気を導入する空気供給量制御手段を備えたことを特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項３】
前記空気供給量制御手段は、空気を前記冷空気熱交換器に導入する空気導入ラインあるいは冷空気熱交換器で生成された冷空気を冷凍機に導入する冷空気供給ラインに配設され、前記運転パターンに従って流量を調整する冷空気量制御バルブを備えたことを特徴とする請求項２に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項４】
前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項５】
前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項６】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って、前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項７】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項８】
前記原料投入量制御手段は、冷凍機の原料投入口に配設されて前記運転パターンに従って原料の投入量を調整する投入量制御バルブを備えたことを特徴とする請求項４または６に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項９】
前記冷凍時間制御手段は、前記冷凍機の搬出口に配設されて前記運転パターンに従って冷凍原料の搬出量を調整して原料冷凍時間を制御する搬出量制御バルブを備えたことを特徴とする請求項５または７に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項１０】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記粉砕機は、回転駆動されるブレードにより投入された冷凍原料を衝撃粉砕する衝撃粉砕機であって、前記運転パターンに従ってブレードの回転数を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項１】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量、冷凍機に投入する原料の投入量、冷凍機における原料の冷凍時間、及び粉砕機における冷凍原料に付与する衝撃エネルギのうちの１つ以上を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項２】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って前記冷空気熱交換器に導入される空気量を制御して前記冷凍機に均一な温度の冷空気を導入する空気供給量制御手段を備えたことを特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項３】
前記空気供給量制御手段は、空気を前記冷空気熱交換器に導入する空気導入ラインあるいは冷空気熱交換器で生成された冷空気を冷凍機に導入する冷空気供給ラインに配設され、前記運転パターンに従って流量を調整する冷空気量制御バルブを備えたことを特徴とする請求項２に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項４】
前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項５】
前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする請求項２または３に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項６】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って、前記冷凍機に投入する原料の投入量を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする原料投入量制御手段を備えたこと特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項７】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記運転パターンに従って前記冷凍機に投入される原料の冷凍時間を制御して該冷凍機において生成される冷凍原料の冷凍温度を均一にする冷凍時間制御手段を備えたこと特徴とする冷凍粉砕装置。
【請求項８】
前記原料投入量制御手段は、冷凍機の原料投入口に配設されて前記運転パターンに従って原料の投入量を調整する投入量制御バルブを備えたことを特徴とする請求項４または６に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項９】
前記冷凍時間制御手段は、前記冷凍機の搬出口に配設されて前記運転パターンに従って冷凍原料の搬出量を調整して原料冷凍時間を制御する搬出量制御バルブを備えたことを特徴とする請求項５または７に記載の冷凍粉砕装置。
【請求項１０】
液化天然ガスを冷空気熱交換器に導入し、該冷空気熱交換器において燃料ガスに変換して発電機に供給する発電システムに併設され、前記冷空気熱交換器に導入した空気を該冷空気熱交換器において液化天然ガス冷熱と熱交換して冷空気を生成し、該冷空気を冷凍機に導入して該冷凍機に投入された原料を冷凍して冷凍原料を生成し、該冷凍原料を粉砕機で衝撃粉砕して粉砕物を生成する冷凍粉砕装置において、
予想需要電力量の変移に基づく発電システムの運転パターンに従って供給量が制御された液化天然ガスが前記冷空気熱交換器に導入され、
前記粉砕機は、回転駆動されるブレードにより投入された冷凍原料を衝撃粉砕する衝撃粉砕機であって、前記運転パターンに従ってブレードの回転数を制御して均一な品質の粉砕物を生成することを特徴とする冷凍粉砕装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１０４９７２（Ｐ２００８−１０４９７２Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９１２０６（Ｐ２００６−２９１２０６）
【出願日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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