固形燃料の製造装置
【課題】異物による排出側の目詰まりを極力防止し、仮に目詰まりが発生しても、当該異物を容易に取り除くことが可能なメンテナンス構造を有すると共に、騒音も少なく、動力変動の生じる恐れもない、固形燃料の製造装置を提供する。
【解決手段】一般廃棄物等を原料とし、原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置１０であって、その先端部に排出口部１２Ａを有する扁平筒状の処理チャンバ１２、原料が投入されるホッパ部２４、原料を加圧して圧縮物とする加圧手段１４、圧縮物を間欠的に下流側に押し出す押出し手段１６、圧縮物を加熱して溶融固形化する加熱手段１８、排出口部１２Ａから押し出された溶融固形化物を成形する成形手段２０を含む。成形手段２０は、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出された溶融固形化物が通過するテーパ構造の成形ブレード８０を含む。
【解決手段】一般廃棄物等を原料とし、原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置１０であって、その先端部に排出口部１２Ａを有する扁平筒状の処理チャンバ１２、原料が投入されるホッパ部２４、原料を加圧して圧縮物とする加圧手段１４、圧縮物を間欠的に下流側に押し出す押出し手段１６、圧縮物を加熱して溶融固形化する加熱手段１８、排出口部１２Ａから押し出された溶融固形化物を成形する成形手段２０を含む。成形手段２０は、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出された溶融固形化物が通過するテーパ構造の成形ブレード８０を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、固形燃料の製造装置に関し、特に、たとえば家庭から出される調理屑，残飯等の各種生ゴミ、ビニール袋，発泡トレイ等の各種プラスチックゴミ、紙袋，紙パック，段ボール，新聞紙，紙おむつ等の各種紙製ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とする固形燃料を製造する際に用いられて好適なものとなり、それ以外にも、家庭ゴミ等の一般廃棄物を破砕して減容し、当該破砕物の中から金属，不燃物を分離した後、プラスチック類，紙類等の可燃物を取り出して、当該可燃物を原料とする固形燃料（ＲＤＦ：Refuse Derived Fuel）、および／または、発生履歴が明らかな産業廃棄物や選別された一般廃棄物の中から選別されたマテリアルリサイクルが困難な古紙類および廃プラスチック類を原料とする固形燃料（ＲＰＦ：Refuse Paper ＆ Plastic Fuel）等を製造する際にも適宜用いられて好適な固形燃料の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭から排出される一般廃棄物中のプラスチック類および紙類を主たる原料とする廃棄物固形燃料（以下、「ＲＤＦ」という。）、および、事業体から排出される産業廃棄物中のマテリアルリサイクルが困難な古紙類および廃プラスチック類を主たる原料とする廃棄物固形燃料（以下、「ＲＰＦ」という。）等は、地球環境の保全及び資源の有効利用の観点から、廃棄物の処理と再利用のための有効な手段となっていて、近年、ＣＯ2を削減して地球温暖化防止に寄与できると共に化石燃料の代替燃料としても期待できる燃料として位置付けられている。
【０００３】
さらに、我が国では、最近、経済産業省が、太陽光や水力、原子力など温室効果ガスをあまり出さない「非化石燃料」の利用を電力会社、ガス、石油会社に義務付ける方針を発表する至り、地球温暖化対策を強化するため、石油依存からの転換を促す「石油代替エネルギー法」（代替エネ法）の抜本改正案を、通常国会に提出する動きも見受けられ、今後、将来にわたって、化石燃料全般からの脱却がより一層進められるものと推測される。
【０００４】
そこで、先行技術として挙げられ、本願発明の背景となる従来の固形燃料の製造方法の実施に用いられている固形燃料の製造設備および固形燃料の成形機等について見ていくことにする。
【０００５】
すなわち、本願発明の背景となる従来技術には、例えば、都市ごみや産業廃棄物などから選別回収した廃プラスチックと可燃ごみおよび回収古紙を混合し、圧縮・成形して固形燃料（ＲＰＦ）を製造する固形燃料の製造設備があった（例えば、特許文献１参照）。この場合、廃プラスチックと回収古紙を所定の割合で破砕機に供給して破砕し、前記破砕された破砕混合物と、前記可燃ごみを炭化処理して得た炭化物の所定量を圧縮・成形機に供給して圧縮し、成形するようにした構成となっている。この固形燃料の製造方法によれば、炭化物を廃プラスチックおよび回収古紙に所定量加えることにより、成形性が向上し、また、炭化物は、廃プラスチックおよび古紙の破砕時には供給されないため、当該炭化物の破砕粉化による飛散によって作業環境が悪化することが防止される。
【０００６】
この固形燃料の製造設備では、廃プラスチックおよび古紙の破砕混合物と炭化物が、ペレットミル装置に供給されて成形化される。この場合、破砕混合物及び炭化物は、側部から連続的に供給側シュート、コーン部を通してミル本体内に供給され、圧縮・成形された成形物を下部から排出する排出側シュートを通して排出されるようになっている。ミル本体の多数の成形用孔を有する円筒形状のリングダイは、回転軸に支持されており、回転軸は適当な駆動伝達機能を介してモータに連結されている。したがって、リングダイは、モータを駆動源として所定の回転速度で回転駆動される。
【０００７】
リングダイ内には、一対のローラが設けられており、ローラは固定軸の先端側に回転自在に支持されて、リングダイの内周面上を所定のクリアランスをもって転動できるようになっている。このリングダイ内周面とローラ外周面との間で上記ミル本体内に供給された廃プラスチックおよび古紙の破砕混合物と炭化物が逐次混合・圧縮され、この圧縮によって廃プラスチックが発熱を伴いながら、古紙および炭化物とともに成形用孔から所定の密度まで高められて円柱状物として押出されるとともに、押出された円柱状物は、カッタで切断されて所定長の成形物（ペレット）に形成されるものとなっている。
【０００８】
また、本願発明の背景となる従来技術には、例えば、成形動力を低減することができ、かつ、圧縮強度の強い固形燃料を製造することのできる固形燃料の製造方法に関し、特に、産業廃棄物などの廃棄物サーマルリサイクル装置（廃棄物を熱エネルギーとして回収するシステム）に好適に用いることのできる固形燃料の製造方法があった（例えば、特許文献２参照）。この固形燃料の製造方法では、燃焼灰と廃プラスチックスを、一軸又は二軸のスクリュー型押出成形機などを用いて連続的に混合圧縮し先端の多数の所定の径の孔を形成した金型（ダイス）から連続的に押し出されて圧縮成形体として成形され、同時に、該圧縮成形体は連続的に切断されて柱状、球状等のペレット状の燃料として得るものである。
【０００９】
すなわち、当該押出成形機のバレル内にはスクリューが回転可能に挿通されて設けられ、スクリューは駆動ギヤ装置に連結されている。バレルの先端には金型（ダイス）が取付けられており、金型（ダイス）には多数の押出用開口が穿設されている。多数の押出用開口は、金型（ダイス）に対して垂直方向に穿設されている。金型（ダイス）の側面には切断刃が近接されてスクリューに連結され、回転可能に設けられている。この押出成形機に原料供給口から、例えば２５mm以下の塊、５０mm以下のフィルムやシートである廃プラスチックスと燃焼灰とを必要に応じて、水および廃油などと共に混合、配合して、供給し、スクリューをバレル内で回転させて混合配合原料を圧縮、混練して先端の金型（ダイス）の押出用開口から連続して押し出し、切断刃で細い棒状の圧縮成形体を適当な長さに連続的に切断して円、角柱などの柱状のペレット状の固形燃料が製造される。
【００１０】
【特許文献１】特許第４０９７６１８号公報（例えば、図２，図３参照。）
【特許文献２】特許第３１３９２６５号公報（例えば、図１，図２参照。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１等に示すような従来の固形燃料の製造方法では、多数の成形用孔を有する円筒形状のリングダイの内面をローラが回転するリングダイス方式を採用している。この場合、リングダイは、固定軸（主軸）上に軸受を介して枢支されたスリーブの大径の先端面に固定されているので、片持支持構造となっている。また、一対のローラは、固定軸（主軸）の先端の大径円板に取り付けられているので、これまた片持支持構造となっている。
【００１２】
一方、ミル本体内に供給された廃プラスチックおよび古紙の破砕混合物は、不揃いな礫状となっているため、この破砕混合物と炭化物が逐次混合・圧縮され、この圧縮によって廃プラスチックが発熱を伴いながら、古紙および炭化物とともに成形用孔から所定の密度まで高められて円柱状物として押出される際には、特に、リングダイの回転に過大な負荷がかかり、ペレットミル装置（成形機）全体の振動が大きくなり、騒音も著しく大きいものとなる。さらに、一対のローラを取り付けた固定軸（主軸）にも過大な負荷がかかることにより軸受がずれ、これを支持しているリング等の回転伝達機能に連なる支持フレーム（図示せず）に亀裂が入り、たとえば支持フレーム（図示せず）上に設けられたモータに動力変動が生じる恐れもある。
【００１３】
また、特許文献２等に示すような従来の固形燃料の製造方法では、一軸又は二軸のスクリュー型押出成形機などを用い、スクリューをバレル内で回転させることによって、原料供給口から供給されたて混合配合原料を圧縮、混練して先端の金型（ダイス）の押出用開口から連続的に押し出して成形する、所謂、スクリュー方式を採用している。
【００１４】
ところが、このようなスクリュー型押出成形機を採用し、家庭ゴミ等の不特定多数の排出元による一般廃棄物を原料とする廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）を製造する場合には、特許文献２等に示すような廃プラスチックスと燃焼灰の混合配合原料を原料とする場合と異なって、当該一般廃棄物の中に、生ゴミ，塵芥を含む可燃物および不燃物異物等が混入されており、バレル内で溶融せずに原形を留めているものも多く含まれている可能性があるため、不燃物異物が押出用開口に引っ掛かって、押出用開口に目詰まりを発生する恐れがある。押出用開口に目詰まりが発生すると、圧縮成形体が押出用開口から押し出されるときの排出抵抗が大きくなって、当該圧縮成形体を押出用開口からスムーズに排出することができなくなる。
また、押出用開口の目詰まりによってバレル内の廃棄物を外部に排出させることができず、スクリューの回転による摩擦熱ないし剪断発熱によって、廃棄物の温度が上昇するため、廃棄物がバレル内で燃えてしまう恐れも危惧される。
【００１５】
したがって、このようなスクリュー型押出成形機を廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）の成形装置に採用した場合には、押出用開口に目詰まりが発生する度毎に、当該スクリュー型成形機の運転を停止させ、当該押出用開口に引っ掛かった異物を取り除いて清掃する必要が生じるものとなり、この異物を押出用開口から除去する作業は、非常に手間のかかるものとなっている。そのため、廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）を成形するための成形時間の短縮化が困難なものとなり、延いては、当該廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）の生産性向上の点で支障を来たすものとなっている。
なお、この従来のスクリュー型押出成形機を廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）の成形装置に採用した場合には、特許文献１等に示すような従来のリングダイス方式のペレットミル装置（成形機）を採用した場合に比べると、比較的振動や騒音は低減され得るものとなっているが、未だ懸念されるものであった。
【００１６】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、異物による排出側の目詰まりを極力防止し、仮に目詰まりが発生しても、当該異物を容易に取り除くことが可能なメンテナンス構造を有すると共に、騒音も少なく、動力変動の生じる恐れもない、固形燃料の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１にかかる本願発明は、一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置であって、その中で原料の溶融固形化物が形成され、その先端部に溶融固形化物が排出される排出口部を有する扁平筒状の処理チャンバと、処理チャンバの所定の位置に連接され、原料が供給される原料供給セクションと、原料供給セクション内で上下動自在となるように配設された加圧手段により、原料供給セクションに供給された原料が処理チャンバの所定の位置で加圧され、圧縮物が形成される加圧セクションと、処理チャンバ内で往復動自在となるように配設され、加圧セクションで形成された圧縮物を間欠的に排出口部側に押し出す押出し手段と、排出口部よりも上流側で、且つ、加圧セクションよりも下流側で、処理チャンバの近傍に配設された加熱手段により、押出し手段で押し出されてきた圧縮物が加熱され、溶融固形化物が形成される加熱セクションと、処理チャンバの先端部に取外し自在に配設された成形手段により、排出口部から処理チャンバの外に押し出されて排出された溶融固形化物を成形する成形セクションとを含み、成形手段は、排出口部から処理チャンバの外に押し出されて排出された溶融固形化物がその間を通過する複数の成形ブレードと、複数の成形ブレードを支持すると共に、排出口部と連通可能となる開放部を備え、開放部が排出口部と対向されるように、処理チャンバの先端部に取外し可能に装着されるブレードホルダとを含み、複数の成形ブレードは、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有し、ブレードホルダの開放部の水平方向に所定の間隔をもって配列され、且つ、複数の成形ブレードの基端部側が開放部を垂直方向に跨るようにブレードホルダに取着されることを特徴とする、固形燃料の製造装置である。
請求項１にかかる本願発明では、一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、当該原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて、原料が固形燃料に形成される。
扁平筒状の処理チャンバに於いて、原料が溶融固形化物に形成され、溶融固形化物は、処理チャンバの排出口部から排出される。
処理チャンバの所定の位置には、原料供給セクションが連接され、原料供給セクションには、原料が供給される。加圧セクションに於いては、加圧手段が原料供給セクション内で上下動自在となるように配設される。加圧手段は、原料供給セクションに供給された原料を処理チャンバの所定の位置で加圧する。加圧手段で加圧された原料は、圧縮されて圧縮物に形成される。
押出し手段は、処理チャンバ内で往復動自在となるように配設される。押出し手段は、加圧セクションに於いて形成された圧縮物を間欠的に排出口部側（排出口部の方向）に押し出す。
加熱セクションに於いては、加熱手段が、排出口部よりも上流側で且つ加圧セクションよりも下流側の処理チャンバ近傍に配設される。加熱手段は、加圧セクションから押し出されて送出されてきた圧縮物を加熱する。加熱手段で加熱された圧縮物は、溶融固形化物に形成される。この場合、加圧セクション側から加熱セクション側へと送られてくる圧縮物は、押出し手段により間欠的に押し出されて送られるために、加熱セクションでは、当該圧縮物が一定の時間、停留した後、下流側の排出口部側（排出口部の方向）へと送られていく。つまり、加熱セクションに於いて、圧縮物が一定の時間停留するとき、当該圧縮物は、加熱手段で一定の時間加熱されることになる。そのため、圧縮物は、溶融固形化物に形成される。
この場合、加熱手段の発熱作用により、加熱セクションに於いて圧縮物が加熱され、当該圧縮物中に含まれるプラスチック等の可燃性廃棄物の一部が軟化、溶融ないし半溶融され、当該圧縮物中の他の廃棄物との結合が促進される。プラスチック等を含んだ可燃性廃棄物の溶融固形化作用によって、圧縮物の表面側層に存在するプラスチック等の可燃性廃棄物が溶融固形化されることで、当該圧縮物の内部がその表面側層の溶融固化物で強固に囲繞されるため、圧縮物に一体性が付与されて当該圧密化が促進される。このようにして、圧縮物は、溶融固形化物に形成される。
成形セクションに於いては、成形手段が排出口部に連接されるように、処理チャンバの先端部に取外し自在に配設される。排出口部から処理チャンバの外に押し出されて排出された溶融固形化物は、成形手段によって成形される。成形手段は、複数の成形ブレードおよびブレードホルダを包含するものとなっており、排出口部から処理チャンバの外に排出された溶融固形化物は、複数の成形ブレードの間を通過することによって成形される。
複数の成形ブレードは、それぞれ、ブレードホルダにより支持されている。ブレードホルダは、排出口部と連通可能となる開放部を有する。ブレードホルダは、その開放部が排出口部と対向されるように、処理チャンバの先端部に取外し可能に装着される。複数の成形ブレードは、それぞれ、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有する。複数の成形ブレードは、それぞれ、ブレードホルダの開放部の水平方向に所定の間隔をもって配列され、且つ、複数の成形ブレードの基端部側がブレードホルダの開放部を垂直方向に跨るように、ブレードホルダに取着されるものとなっている。
上記した構成態様を有するため、成形手段が処理チャンバの先端部に装着されると、複数の成形ブレードによって、排出口部はその水平方向に横並びに複数に区画される。この場合、複数の成形ブレードは、それぞれ、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有するため、溶融固形化物が通過する複数の成形ブレード間を通路としてみたとき、当該通路は、成形ブレードの基端部側（排出口部側）から先端部側にかけて先細りとなるテーパ構造の通路となっている。
そして、排出口部から処理チャンバの外に押し出され、複数の成形ブレード間を通過する溶融固形化物は、複数の成形ブレード間で、外気および複数の成形ブレードとの接触により冷却されながら、複数の成形ブレード間を通過する。すなわち、処理チャンバの排出口部から押し出されて排出された溶融固形化物は、複数の成形ブレード間に構成されたテーパ構造を有する「通路」に導入される。
「通路」は、複数の成形ブレード間に於いて、当該複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）の幅が、当該複数の成形ブレードの先端側間（通路出口）の幅よりも幅の広いテーパ形状となっているので、この「通路」に導入された溶融固形化部は、当該テーパ形状に沿って徐々に当該成形ブレード間で圧縮されて成形されながら、「通路」を通過し、当該「通路」から固形燃料として排出されるものとなっている。
請求項１にかかる本願発明によれば、複数の成形ブレード間（「通路」）が、当該複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）から当該複数の成形ブレードの先端側間（通路出口）側に向かって先細りのテーパ形状を有しているので、当該複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）を通過する溶融固形化物の通過抵抗力が減少される。
そのため、処理チャンバの排出口部から、押し出されて排出される溶融固形化物が上記「通路」内に導入し易いものとなっている。したがって、「通路」に於いて、異物の引っ掛かり等を防止でき、「通路」に溶融固形化物が詰まるのを極力防止することが可能となる。この場合、上記した「通路」の詰まりによる当該製造装置の運転停止や処理チャンバ内の不具合を回避することが可能となる。したがって、固形燃料の製造に必要な時間も短縮させることができ、単位時間当たりの処理量も増大させることができる。
請求項１にかかる本願発明では、成形手段が排出口部に連接されるように処理チャンバの先端部に取外し自在に配設されているため、仮に、複数の成形ブレード間、および／または、ブレードホルダと排出口部との間に、異物の引っ掛かり等による目詰まりが発生した場合でも、処理チャンバの先端部から成形手段を取り外し、当該異物を取り除いて目詰まりを解消することが可能となる。
また、成形手段を取り外すことによって、複数の成形ブレードおよびブレードホルダの清掃も容易に行えるものとなっている。
成形手段の複数の成形ブレードおよびブレードホルダは、溶融固形化物に当接され、溶融固形化物が通過する際に負荷を受けるため、当該固形燃料の製造装置を長時間稼働させた場合、複数の成形ブレードおよびブレードホルダが摩耗して劣化したり、熱的機械的衝撃を受けて損傷したりする恐れが想定されるが、この場合、劣化ないし損傷した成形手段を取外して、新しい成形手段との交換が容易に行えるものとなっている。
さらに、請求項１にかかる本願発明では、押出し手段が処理チャンバ内で往復動自在となる構成態様を有するため、特許文献１等に示すようなリングダイス方式のペレットミル装置および特許文献２等に示すようなスクリュー型押出成形機に比べて、製造装置全体の振動が極めて小さいため、振動による騒音も殆ど無く、また、モータに動力変動が生じる恐れも払拭することが可能となっている。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、ブレードホルダは、処理チャンバの先端部と嵌合される嵌合凹部を含み、処理チャンバの先端部にブレードホルダの嵌合凹部が嵌合自在となることで、処理チャンバの先端部に成形手段が取外し可能に装着されることを特徴とする、固形燃料の製造装置である。
請求項２にかかる本願発明では、上記した構成態様を有することにより、処理チャンバの先端部への成形手段の取付けおよび取外しが簡便化される。この場合、当該固形燃料の製造装置を設置したときの処理チャンバおよびブレードホルダの配置に応じて、処理チャンバの先端部とブレードホルダの嵌合凹部との嵌合方向は、たとえば前後方向、上下方向および左右方向など、適宜、変更可能となり得るものとなっている。
請求項３にかかる本願発明は、請求項２にかかる発明に従属する発明であって、処理チャンバの先端部は、嵌合凸部を含み、ブレードホルダは、嵌合凸部と嵌合可能となる嵌合凹部を含み、嵌合凸部と嵌合凹部が摺動自在に嵌合されることを特徴とする、固形燃料の製造装置である。
請求項３にかかる本願発明では、上記した構成態様を有することにより、処理チャンバの先端部に対して、成形手段を摺動自在に嵌合可能となっているため、その摺動方向に於いて、処理チャンバの先端部への成形手段の取付けおよび取外しが簡便化されるものとなっている。
請求項４にかかる本願発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、加圧セクションから押し出される先行の圧縮物は、後続の圧縮物を介して、順次、加熱セクション側に押し出されると共に、加熱セクションから押し出される先行の溶融固形化物は、後続の溶融固形化物を介して、順次、成形セクション側に押し出されて排出口部から排出されることを特徴とする、廃棄物固形燃料の製造装置である。
請求項４にかかる本願発明では、上記した構成態様を有するため、処理チャンバの先端部に位置する排出口部から排出される先行の溶融固形化物は、後続の１つ以上の溶融固形化物によって、順次、当該排出口部から押し出されて排出される。すなわち、先行する溶融固形化物は、後続の１つ以上の溶融固形化物を間に介して、間接的に当該排出口部から押し出されるものとなっている。この場合、たとえば加熱セクションで形成された溶融固形化物が、押出し手段によって、直接的に、一気に排出口部から押し出されて排出される構成態様に比べて、上記した成形手段にかかる押圧力を低減させることが可能となり、上記した成形手段の複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）を通過する溶融固形化物の通過抵抗力の低減化が図れるものとなっている。そのため、処理チャンバの排出口部から外に押し出されて排出される溶融固形化物は、上記「通路」内へと、より一層、導入し易いものとなる。
なお、上述した請求項１〜請求項４のいずれかの発明に於いて、排出口部から処理チャンバの外に押し出され、複数の成形ブレード間を通過する溶融固形化物は、溶融固形化物の自重、または、切断手段により切断されるように構成することができ得る。この場合、前記した構成態様を有することにより、排出口部から処理チャンバの外に押し出され、複数の成形ブレード間（「通路」）を通過し、当該「通路」から固形燃料として排出される溶融固形化物は、当該溶融固形化物の自重、または、切断手段により適宜所定の長さに切断される。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明によれば、異物による排出側の目詰まりを極力防止し、仮に目詰まりが発生しても、当該異物を容易に取り除くことが可能なメンテナンス構造を有すると共に、騒音も少なく、動力変動の生じる恐れもない、固形燃料の製造装置を提供することができる。
【００１９】
本願発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本願発明にかかる実施形態の一例を示す正面図解図であり、図２はその平面図解図であり、図３はその左側面図である。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０は、一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて当該原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置であるが、特に、たとえば家庭から出される調理屑，残飯等の各種生ゴミ、ビニール袋，発泡トレイ等の各種プラスチックゴミ、および、紙袋，紙パック，段ボール，新聞紙，紙おむつ等の各種紙製ゴミなどの家庭ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とする固形燃料を製造する際に用いられて好適なものとなっているので、本実施形態例では、当該家庭ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とする固形燃料の製造装置１０について説明する。
なお、本実施形態例では、上記原料として、食品ゴミ等の生ゴミ、プラスチック製品等のプラスチックゴミおよびダンボール， 新聞紙等の紙ゴミを、撹拌機を備えた処理槽の中で、一緒くたに効率よく撹拌して粉砕・細分化し、且つ、当該処理槽内で、特に、生ゴミを微生物の分解作用により減容消滅処理が実施された原料が用いられている。この場合、撹拌機で、ゴミのすり潰し作用、削り取り作用およびゴミを均一に撹拌する撹拌作用によって、生ゴミの分解作用がより一層活性化されるものとなっている。
【００２１】
そこで、先ず、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０の全体的構成について、概略的に述べる。当該製造装置１０は、たとえば図１に示すように、その中で上記した原料の溶融固形化物が形成され、その先端部に当該溶融固形化物が排出される排出口部１２Ａを有する扁平筒状の処理チャンバ１２、処理チャンバ１２の所定の位置に連接され、原料が供給される原料供給セクションＳ１、原料供給セクションＳ１内で上下動自在となるように配設された加圧手段１４により、原料供給セクションＳ１に供給された原料が処理チャンバ１２の所定の位置で加圧され、圧縮物が形成される加圧セクションＳ２、処理チャンバ１２内で往復動自在となるように配設され、加圧セクションＳ２で形成された圧縮物を間欠的に排出口部１２Ａ側に押し出す押出し手段１６、排出口部１２Ａよりも上流側で、且つ、加圧セクションＳ２よりも下流側で、処理チャンバ１２の近傍に配設された加熱手段１８により、押出し手段１６で押し出されてきた圧縮物が加熱され、溶融固形化物が形成される加熱セクションＳ３、排出口部１２Ａに連接されるように処理チャンバ１２の先端部に取外し自在に配設された成形手段２０により、排出口部から処理チャンバ１２の外に押し出されて排出された溶融固形化物を成形する成形セクションＳ４、成形手段２０で成形された溶融固形化物を適宜所定の長さに切断する切断手段２１、および、原料供給セクションＳ１，加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３内のゴミの臭気を含む加熱された空気（ここでは、主として、処理チャンバ１２の加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３での処理が終えた後の不用のガス、以下、単に「排気ガス」という。）の熱エネルギを低熱源として利用し、当該排気ガスにより原料供給セクションを予熱する予熱機構Ｓ５等で構成されている。
【００２２】
次に、当該固形燃料の製造装置１０を構成する上記した各機器およびセクションについて、順次、説明していく。
先ず、処理チャンバ１２について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０は、図１〜図３に示すように、コンクリート等の基礎からなる平面視横長矩形状の土台２２を含む。土台２２の上には、その長手方向の中間部に、平面視矩形状で扁平筒状の処理チャンバ１２が配設されている。処理チャンバ１２は、ステンレス等の金属材料で形成され、支柱部材２３により土台２２の上に支持されている。処理チャンバ１２は、その長手方向の一端部に排出口部１２Ａを有する。なお、本実施形態例では、処理チャンバ１２の長手方向の一端部（図１で見て左側方）を処理チャンバ１２の先端部と言い換えるものとする。
排出口部１２Ａは、図３に示すように、処理チャンバ１２の長手方向の一端側の開口部が排出口部１２Ａの役割を担うものとなっており、この排出口部１２Ａからは、処理チャンバ１２の加熱セクションＳ３で形成された溶融固形化物が排出されるものとなっている。
【００２３】
次に、原料供給セクションＳ１について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、処理チャンバ１２の所定の位置に、原料が供給される原料供給セクションＳ１として、たとえば角筒箱状のホッパ部２４が連接されている。処理チャンバ１２およびホッパ部２４間には、たとえば図１および図２０に示すように、当該処理チャンバ１２とホッパ部２４との連接部に於いて、互いに連通する連通部Ｃを有するものとなっている。
ホッパ部２４は、たとえば図１に示すように、ホッパ部本体２６を含む。ホッパ部本体２６は、その中に原料を投入するための投入口部２６Ａと、投入口部２６Ａを開閉自在にする投入蓋２８とを有する。また、ホッパ部本体２６は、その内面に、投入口部２６Ａから投入された原料を当該ホッパ部本体２６の下方に案内する案内傾斜面２６Ｂを備える。さらに、ホッパ部本体２６の周囲には、ジャケットカバー３０が配設されている。ジャケットカバー３０は、たとえばステンレス製の中空部を有するパネルでホッパ部本体２６を囲繞するように配設される。
【００２４】
次に、加圧手段１４および加圧セクションＳ２について説明する。
ホッパ部２４には、ホッパ部本体２６内に加圧手段１４が配設されている。加圧手段１４は、ホッパ部本体２６内に供給された原料を、処理チャンバ１２の所定の位置で加圧する加圧部材３２と、加圧部材３２をホッパ部本体２６内で上下動自在とする昇降手段３４とを含む。加圧部材３２は、特に、図４および図５に示すように、金属製パネル等でたとえば中空の４角錐台ブロック状に形成される。加圧部材３２は、一方の相対する側面３２ａ，３２ｂが対称的に傾斜し、且つ、他方の相対する側面３２ｃ，３２ｄが対称的に傾斜している構造を有するものとなっている。
【００２５】
一方、昇降手段３４としては、往復動形アクチュエータが用いられている。本実施形態例では、昇降手段３４が、往復動形アクチュエータとしてのたとえば油圧シリンダ３６を含む。油圧シリンダ３６は、そのピストンロッド３６Ａの先端部が、加圧部材３２の中央に連結される。加圧部材３２の中央には、図５に示すように、連結棒３８が設けられ、連結棒３８の先端部には、たとえば円筒状のジョイント部材４０が着脱自在に設けられている。ジョイント部材４０は、ピストンロッド３６Ａの先端の雄ねじ３６Ｃに螺合可能な雌ねじ４０ａを備えたねじ穴４０Ａを有する。この場合、油圧シリンダ３６のピストンロッド３６Ａの先端にジョイント部材４０を挿入してピストンロッド３６Ａの雄ねじ３６Ｃとねじ穴４０Ａの雌ねじ４０ａとを螺合し、さらに、ピストンロッド３６Ａの先端ナット３６Ｂで締結した後、連結棒３８の先端部がジョイント部材４０に取着される。このようにして、ピストンロッド３６Ａと加圧部材３２とが連結されるものとなる。
したがって、加圧部材３２は、油圧シリンダ３６を作動させることによって、当該油圧シリンダ３６の所定のストロークでホッパ部本体２６内を上下動自在となる。加圧部材３２は、初期的には、ホッパ部本体２６内の所定の高さの位置で待機するものとなっている。
【００２６】
ホッパ部２４の投入口部２６Ａから投入された原料は、処理チャンバ１２の所定の位置に供給される。この場合、当該ホッパ部２４と処理チャンバ１２との連通部Ｃ、つまり、ホッパ部本体２６の下方に位置する処理チャンバ１２内に、原料が供給される。処理チャンバ１２の所定の位置に供給された原料は、昇降手段３４を稼働させることによって、加圧部材３２の下面で加圧されて圧縮される。この原料が加圧されるセクションを加圧セクションＳ２とする。この場合、本実施形態例では、たとえば図２０に示すように、連通部Ｃの上流端側部位ＣUおよび下流端側部位ＣD間の領域を加圧セクションＳ２とする。また、加圧セクションＳ２に於いて、加圧・圧縮される原料の押出し方向の長さαは、加圧部材３２の幅方向の長さと略同じに形成され、加圧セクションＳ２の長さよりも小さいものとなっている。
【００２７】
なお、本実施形態例では、ホッパ部２４の投入口部２６Ａから投入された原料が加圧部材３２の上面に滞留させないように、たとえば図４，図５に示すように、加圧部材３２の相対する側面３２ａ，３２ｂおよび側面３２ｃ，３２ｄがテーパ面を有するように傾斜させている。すなわち、投入口部２６Ａから投入された原料は、加圧部材３２の側面３２ａ，３２ｂおよび側面３２ｃ，３２ｄに沿って下方に落下するものとなっている。
【００２８】
次に、押出し手段１６について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、押出し手段１６が、たとえば図６および図７に示すように、直動案内機構部４２を含み、直動案内機構部４２は、軌道レール４４と、軌道レール４４に跨るような状態で載置されたスライダ４６とを含む。軌道レール４４は、その長手方向に延びる両側面には軌道溝４４ａが設けられている。スライダ４６は、軌道溝４４ａを転走する転動体（図示せず）を介して、軌道レール４４上を摺動自在に配設されている。軌道レール４４は、間隔を隔てて設けられ、その上面に開口する取付け穴４８を有する。
【００２９】
一方、土台２２の上には、その幅方向に所定の間隔を隔てて、たとえば２つのパネル状の取付けベース５０Ａ，５０Ｂが立設されている。取付けベース５０Ａ，５０Ｂは、土台２２の長手方向に沿って、所定の長さを有するものである。取付けベース５０Ａ，５０Ｂの上面には、それぞれ、ねじ穴（図示せず）が設けられている。軌道レール４４は、たとえばボルト（図示せず）が、軌道レール４４の取付け穴４８を介して、取付けベース５０Ａ，５０Ｂのねじ穴（図示せず）に螺入されることによって、取付けベース５０Ａ，５０Ｂに取り付けられる。
【００３０】
また、スライダ４６は、軌道レール４４に対して相対移動可能なケーシング（図示せず）および当該ケーシングの両端にそれぞれ設けられたエンドキャップ５４を有している。ケーシングの上部には、後述する押出し部材５８を取り付けるための取付け用ねじ穴５６が設けられている。したがって、押出し部材５８は、スライダ４６が軌道レール４４上を摺動自在に変位することに連動するものとなり、延いては、取付けベース５０Ａ，５０Ｂの上面に沿って、土台２２の長手方向に変位可能なものとなっている。
【００３１】
押出し部材５８は、図２，図６，図７および図８に示すように、たとえば平面視矩形状に形成されている。押出し部材５８は、ステンレス等の金属製プレートで形成されている。押出し部材５８は、変位手段６０によって、処理チャンバ１２内を往復動自在となるように配設されている。変位手段６０には、往復動形アクチュエータが用いられている。
本実施形態例では、変位手段６０が、往復動形アクチュエータとしてのたとえば油圧シリンダ６２を含む。油圧シリンダ６２は、そのピストンロッド６２Ａの先端部が、連結用ブラケット部材６４を介して、押出し部材５８に連結されている。
【００３２】
すなわち、連結用ブラケット部材６４は、図６および図８等に示すように、たとえば矩形状のベース部６６を含む。ベース部６６の上面の幅方向両側には、支持部６８ａ，６８ｂが平行に立設されている。支持部６８ａ，６８ｂの上端面には、たとえば矩形状の取付け部７０が配設されている。また、ベース部６６の下面の幅方向中央には、たとえば断面６角形状の切欠き部７２を有する保持部７４が下方に延びて配設されている。
ベース部６６，支持部６８ａ，６８ｂおよび取付け部７４は、たとえば金属材料で形成され、各部位間は溶接等の固着手段により固着されている。
【００３３】
押出し部材５８は、その下面側が、連結用ブラケット部材６４の取付け部７０と、ボルト等の締結手段（図示せず）により取外し可能に取り付けられている。また、ピストンロッド６２Ａの先端部は、当該ピストンロッド６２Ａの先端部を、たとえば図６および図８に示すように、連結用ブラケット部材６４の保持部７４の切欠き部７２に嵌挿し、２つの先端ナット６２Ｂおよび６２Ｃ間で締結することによって、押出し部材５８と連結される。
したがって、押出し部材５８は、油圧シリンダ６２を作動させることによって、当該油圧シリンダ６２の所定のストロークで処理チャンバ１２内を往復動自在となる。
【００３４】
本実施形態例では、特に、たとえば図２０に示すように、押出し部材５８の先端５８Ａが、押出し部材５８の変位方向（土台２２の長手方向）で見たとき、初期的に、ホッパ部２４および処理チャンバ１２の連通部Ｃの上流端側部位ＣUと略同じ位置に配置されるように設定されている。この位置を押出し部材５８の原点位置としている。そして、油圧シリンダ６２を作動させることにより、押出し部材５８は、その先端５８Ａが、少なくとも、ホッパ部２４および処理チャンバ１２の連通部Ｃの下流端側部位ＣDと略同じ位置に到達し、一定の時間を経過した後、押出し部材５８の先端５８Ａは、原点位置に復帰するように変位するものとなっている。
【００３５】
油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａのストロークは、押出し部材５８が上記した変位動作を行えるように、たとえばタイマー制御によって制御されている。すなわち、油圧シリンダ６２には、ピストンロッド６２Ａが上記した所定の変位動作を行えるように、設定された所定のストロークに応じたストローク時間を計測するストロークタイマーが設けられ、当該ストロークタイマーにより、当該油圧シリンダ６２のストロークが制御されている。この場合、設定された所定のストローク時間が経過したら、ピストンロッド６２Ａが所定の変位動作を行ったと判断して、当該ピストンロッド６２Ａの往復動作が終了される。したがって、本実施形態例では、押出し部材５８が、上記した加圧セクションＳ２で形成された圧縮物を間欠的に排出口部１２Ａ側に押し出すように、油圧シリンダ６２を作動させるものとなっている。
【００３６】
また、油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａが所定の変位動作を行っている時間（ストローク時間）をストロークタイマーにより計測（監視）することによって、ピストンロッド６２Ａのストロークを適宜調整することも可能となっている。なお、油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａの最大ストロークは、少なくとも、上記連通部Ｃの上流端側部位ＣUから処理チャンバ１２の排出口部１２Ａまでの距離Ｌよりも長くすることが可能なものが用いられている。
【００３７】
次に、加熱手段１８および加熱セクションＳ３について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、加熱手段１８がたとえば２つの加熱ヒータ７６を含む。２つの加熱ヒータ７６は、たとえば図１および図２０に示すように、上記した加圧セクション２よりも下流側で、且つ、排出口部１２Ａよりも上流側に配設される。２つの加熱ヒータ７６は、処理チャンバ１２の近傍で当該処理チャンバ１２を上下方向から挟持するように配設されている。２つの加熱ヒータ７６が配置された上方には、たとえば図１，図２，図３に示すように、フード７８が、加熱ヒータ７６を覆うように配設されている。フード７８は、加熱ヒータ７６からの発熱が外部に放熱されて逃げないようにしてロスをなるべく小さくし、加熱ヒータ７６の熱効率を低下させないようにするためのものである。
【００３８】
この２つの加熱ヒータ７６が配置されている領域を、たとえば図２０に示すように、加熱セクションＳ３としている。加熱セクションＳ３では、加熱手段１８により、上記した押出し手段１６で押し出されてきた圧縮物ＷPが加熱され、溶融固形化物が形成されるものとなっている。圧縮物の押出し方向の長さαは、加熱ヒータ７６の長さと略同じか小さく形成されているため、加熱セクションＳ３に於いて、当該圧縮物はその全体が加熱されものとなっている。なお、本実施形態例では、連通部Ｃの下流端側部位ＣDから加熱セクションＳ３までの距離βが、圧縮物の押出し方向の長さαよりも短く形成されている。
【００３９】
次に、成形セクションＳ４および成形手段２０について、たとえば図９〜図１４を参照しながら説明する。図９は、本実施形態例に適用された成形手段の一例およびその周辺を示す一部省略斜視図解図であり、図１０は、図９の要部を示す拡大縦断面図解図であり、図１１は、図１０に示した成形ブレードの取付け構造の一例を示す要部拡大端面図解図である。また、図１２は、図９に示す成形手段を処理チャンバの先端部に取外し可能に装着した状態の一例を簡略化して示した図解図であって、詳細に言えば、特に、成形手段を処理チャンバの先端部に嵌合自在とした構成により取外し可能に装着した状態の一例を、便宜上、図９を簡略化して拡大した拡大斜視図解図である。さらに、図１３は、図１２の分解斜視図であり、図１４は、図１２，図１３に示す成形手段を処理チャンバに嵌合自在に取付ける途中の摺動状態を示す斜視図解図である。
【００４０】
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、たとえば図９に示すように、成形手段２０が複数の成形ブレード８０を含む。複数の成形ブレード８０は、たとえば図１１に示すように、先端部８２から基端部８４にかけて先細りとなるテーパ構造を有し、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ面８６に形成されている。本実施形態例では、成形ブレード８０が断面視逆３角形状の態様を有し、例えば、金属製のプレートを当該逆３角形状の態様となるように折り曲げられて形成される。
【００４１】
複数の成形ブレード８０は、それぞれ、ブレードホルダ９０に支持されている。ブレードホルダ９０は、図９および図１３に示すように、たとえば横長矩形板状の基体９２を含む。基体９２は、その中央に当該基体９２の長手方向に延び設けられるたとえば矩形の開放部９２Ａを有する。この開放部９２Ａは、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａと連通可能となる態様を有するものである。
基体９２の幅方向の両端部には、当該基体９２の長手方向に延び設けられるたとえば断面Ｌ字状の突設体９４が配設される。突設体９４は、長片部９４ａと短片部９４ｂとを有する。長片部９４ａは、基体９２の幅方向の両端から当該基体９２の一方主面側（後面側）へ直角に突出している。両側の短片部９４ｂは、互いに対向するように、長片部９４ａの先端から直角に突出している。この場合、ブレードホルダ９０は、基体９２と、突設体９４の長片部９４ａおよび短片部９４ｂとの間に、それらの部位で囲繞された嵌合凹部９６を有するものとなる。嵌合凹部９６は、後述する処理チャンバ１２の嵌合凸部と嵌合自在となるものである。
【００４２】
成形ブレード８０は、図９，図１３に示すように、ブレードホルダ９０の基体９２の他方主面側（前面側）に取着される。すなわち、基体９２は、図１１に示すように、その他方主面側に、たとえば断面矩形の窪み部９８を備え、この窪み部９８に、成形ブレード８０の基端部８４が挿入されて取着される。この場合、複数の成形ブレード８０は、図９に示すように、基体９２の開放部９２Ａの長手方向（たとえば図９で見て、水平方向）に所定の間隔をもって配列され、且つ、図９，図１０，図１３等に示すように、複数の成形ブレード８０の基端部８４側が開放部９２Ａの幅方向（たとえば図９で見て、垂直方向）に跨るようにブレードホルダ９０に取着される
【００４３】
成形ブレード８０をブレードホルダ９０の基体９２に取着する取着方法としては、たとえば次のような方法が採用され得る。１つには、たとえば成形ブレード８０の基端部８４を基体９２の窪み部９８に挿入した後、溶接等の固着手段により固着する方法である。もう１つには、弾性を有する金属製プレートで断面視逆３角形状の態様の成形ブレード８０を形成した後、当該弾性を有する成形ブレード８０の基端部８４をその弾性復元力を利用して上記窪み部９８に挿着する方法である。
【００４４】
複数の成形ブレード８０が取着されたブレードホルダ９０は、図９および図１２〜図１４に示すように、処理チャンバ１２の先端部に嵌合自在となり、且つ、取外し可能に装着されるものとなっている。
すなわち、図１３に示すように、処理チャンバ１２の先端部には、嵌合凸部として、外方に突設するたとえばフランジ部１００が配設されている。成形手段２０は、そのブレードホルダ９０の嵌合凹部９６と、処理チャンバ１２のフランジ部１００とが、摺動自在に嵌合されるものとなっている。また、ブレードホルダ９０には、基体９２の他方主面（前面）で且つその長手方向の両側に間隔を隔てた部位に、留め具１０２を挿着するためのねじ穴等の留め穴１０４が設けられている。さらに、処理チャンバ１２の先端部には、留め穴１０４と連通されるねじ穴等の留め穴１０６が設けられている。
【００４５】
処理チャンバ１２のフランジ部１００にブレードホルダ９０の嵌合凹部９６を嵌合させ、留め具１０２によって成形手段２０のブレードホルダ９０と処理チャンバ１２の先端部が取外し可能に装着される。この場合、ブレードホルダ９０は、その開放部９２Ａが排出口部１２Ａと対向されるように、処理チャンバ１２の先端部に取外し可能に装着されると共に、当該処理チャンバ１２の排出口部１２Ａとブレードホルダ９０の開放部９２Ａとは連通されるものとなる。
【００４６】
上述したように、成形手段２０が処理チャンバ１２の先端部に装着されると、たとえば図９に示すように、複数の成形ブレード８０によって、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａは、その水平方向に横並びに複数に区画されるものとなる。複数の成形ブレード８０は、それぞれ、当該成形ブレード８０の先端部８２から基端部８４にかけて先細りとなるテーパ構造を有するので、たとえば図１１に示すように、溶融固形化物が通過する複数の各成形ブレード８０間を通路Ｐとしてみたとき、通路Ｐは、成形ブレード８０の基端部８４側（排出口部側）から先端部８２側にかけて先細りとなるテーパ構造を有するものとなっている。すなわち、複数の成形ブレード８０の基端部８２側間（以下、「通路入口」という。）から、複数の成形ブレード８０の先端部８２側間（以下、「通路出口」という。）側に向かって先細りのテーパ形状を有するものとなっている。
【００４７】
この場合、複数の成形ブレード８０に於いて、図１１に示すように、ブレードホルダ９０の基体９２の厚みをａとし、当該基体９２の他方主面（前面）端から各成形ブレード８０の先端部８２までの長さ、つまり、当該基体９２の他方主面（前面）端から突出した各成形ブレード８０の突出長さをｂとし、通路Ｐの通路入口の幅をｃとし、通路Ｐの通路出口の幅をｄとしたとき、本実施形態例では、ａ＞ｂに形成され、通路Ｐのテーパ比（ｃ−ｄ／ｂ）は、大凡、１／５程度に形成されている。テーパ度で言うと、２０％程度である。
なお、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、特に、家庭から出される調理屑，残飯等の各種生ゴミ、ビニール袋，発泡トレイ等の各種プラスチックゴミ、および、紙袋，紙パック，段ボール，新聞紙，紙おむつ等の各種紙製ゴミなどの家庭ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とするため、上記したブレードホルダ９０の基体９２の厚みａ、当該基体９２の他方主面（前面）端から突出した各成形ブレード８０の突出長さｂ、通路Ｐの通路入口の幅ｃおよび通路Ｐの通路出口の幅ｄは、当該減容処理される各種生ゴミと、各種プラスチックゴミと、各種紙製ゴミとの容量比や、当該各種ゴミが当該減容処理段階で行われうる破砕処理の程度などによっても、適宜、変更され得るものとなっている。また、当該ａ，ｂ，ｃ，ｄの値は、排出口部１２Ａから押し出されて排出される溶融固形化物の柔らかさの程度によっても、変更され得るものとなっている。当該溶融固形化物が柔らか過ぎる場合には、各成形ブレード８０の突出長さｂを図１１で示すものよりも長く形成されることが好ましい。
【００４８】
次に、成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造の変形例および他の例について、以下、たとえば図１５〜図１９を参照しながら説明する。
すなわち、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造では、処理チャンバ１２の先端部の長手方向の一端側から他端側へ摺動自在に嵌合されたブレードホルダ９０を、当該ブレードホルダ９０の基体９２の他方主面（前面）側から、たとえば２つの留め具１０２によりブレードホルダ９０を処理チャンバ１２の先端部に締結されるものであったが、当該取付け構造は、それに限定されるものではなく、たとえば図１５に示すように、処理チャンバ１２先端部に摺動自在に嵌合されたブレードホルダ９０の一方の側端面側に、たとえば矩形状のジョイント板１０８を配置し、当該ジョイント板１０８をたとえば単一の留め具１１０で締め付ける取付け構造としてもよい。この場合、図１５に示す取付け構造では、成形手段２０を処理チャンバ１２の先端部に単一の留め具１１０で締結するものとなっているため、成形手段２０の取り付けおよび取外しが簡便なものとなる。
【００４９】
また、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造では、ブレードホルダ９０の基体９２、突設体９４の長片部９４ａおよび短片部９４ｂとの間に、嵌合凹部９６を有し、当該嵌合凹部９６と処理チャンバ１２のフランジ部１００とが嵌合自在となるものであったが、成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造に於けるブレードホルダ９０と処理チャンバ１２の先端部との嵌合構造は、それに限定されるものではなく、たとえば図１６の（Ａ），（Ｂ）に示すように、フランジ部１００を有していない処理チャンバ１２の先端部に対して、断面「コ」字状のブレードホルダ９０の嵌合凹部１１２を嵌合させる嵌合構造としてもよい。なお、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、上記した留め具等により適宜取外し可能に締結される。
【００５０】
図１６の（Ａ），（Ｂ）に示す嵌合構造では、ブレードホルダ９０が、基体９２と、長片部９４ａのみを備えた突設体９４とで形成され、当該基体９２および長片部９４ａの間に嵌合凹部１１２を有するものとなっている。この場合、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０および処理チャンバ１２の嵌合構造が、処理チャンバ１２の先端部の長手方向の一端側から他端側に摺動自在に成形手段２０が嵌合された態様であるのに対して、図１６の（Ａ），（Ｂ）に示す嵌合構造では、処理チャンバ１２の先端部に対して当該処理チャンバ１２の正面側から成形手段２０を単に嵌め込んで嵌合自在に取着する態様となっているため、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しがより一層簡便化されるものとなっている。
【００５１】
一方、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０では、ブレードホルダ９０が、基体９２と、長片部９４ａおよび短片部９４ｂを有する突設体９４とで構成されたが、それに限定されるものではなく、当該ブレードホルダ９０は、たとえば図１７の（Ａ），（Ｂ）に示すように、長片部１１４ａおよび短片部１１４ｂを有する突設体１１４だけで構成されてもよい。すなわち、長片部１１４ａおよび短片部１１４ｂが、それぞれ、処理チャンバ１２のフランジ部１００に嵌合可能となるように、２つの突設体１１４が垂直方向（上下方向）に所定の間隔を隔てて配置される。また、複数の成形ブレード８０は、２つの突設体１１４の幅方向の一端側で、且つ、その長手方向に所定の間隔を隔てて配列される。そして、成形手段２０は、複数の成形ブレード８０がそれぞれ２つの突設体１１４間に架設されることによって構成されるものとなっている。この場合、複数の成形ブレード８０は、それぞれ、その基端部８４が突設体１１４の長片部１１４ａの幅方向の一端側（前面側）端面に、溶接等の固着手段により固着される。
【００５２】
図１７の（Ａ），（Ｂ）に示す成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造では、突設体１１４の長片部９４ａおよび短片部９４ｂ間の段差部１１６と処理チャンバ１２のフランジ部１００とが摺動自在に嵌合されるものとなり、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、留め具等により適宜取外し可能に締結される。
この場合、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａの開口端面と成形手段２０の開放端面とが同一面上に配置されるものとなる。そのため、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造に示すように、当該排出口部１２Ａの開口端面とブレードホルダ９０の基体９２の開放部９２Ａの開放端面との間に間隔を有するものと比べて、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから溶融固形化物がスムーズに排出される。
【００５３】
また、図１８の（Ａ），（Ｂ）に示す成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造は、図１７の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造と比べて、特に、ブレードホルダ９０の基体９２を構成する長片部９４ａと短片部９４ｂとの配置が逆になっている点、および、処理チャンバ１２の先端部にフランジ部１００が配設されていない点で相違する構成となっている。図１８の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、複数の成形ブレード８０が、基体１１８の短片部１１８ａ間に架設されることによって、成形手段２０が構成されている。複数の成形ブレード８０は、その基端部８４側が基体１１８の短片部１１８ａの幅方向の一端側（前面側）端面に、溶接等の固着手段により固着される。なお、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、留め具等により適宜取外し可能に締結される。
【００５４】
この場合、基体９２の短片部１１８ａおよび長片部１１８ｂの間の段差部１２０と、処理チャンバ１２の先端部とが嵌合自在となる。図１８の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、処理チャンバ１２の正面側から成形手段２０を単に嵌め込んで嵌合自在に取着する態様となっているため、図１７の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造のように、成形手段２０を処理チャンバ１２のサイドから摺動自在に嵌合させるものと比べて、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しがより一層簡便化されるものとなっている。
【００５５】
さらに、図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造は、たとえば図１７の（Ａ），（Ｂ）で示した取付け構造の態様と比べて、特に、ブレードホルダ９０が基体１２２だけで構成され、長片部および短片部は設けられていない点と、処理チャンバ１２の先端部にフランジ部１００が配設されていない点で相違している。すなわち、図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、ブレードホルダ９０の基体１２２の幅方向の一方端側（前面側）に、複数の成形ブレード８０が、基体１２２の長手方向に所定の間隔を隔てて配列され、２つの基体１２２間に架設されることによって、成形手段２０が構成されている。なお、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、留め具等により適宜取外し可能に締結される。また、複数の成形ブレード８０は、それぞれ、その基端部８４側が基体１２２の幅方向の一方端側（前端側）面に取着される。
【００５６】
図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、２つの基体１２２間の空間部１２４がブレードホルダ９０の嵌合凹部に相当し、当該ブレードホルダ９０の空間部１２４と、フランジ部１００を有していない処理チャンバ１２の先端部とが嵌合自在となる。
すなわち、当該取付け構造では、処理チャンバ１２の正面側から、成形手段２０の空間部１２４と処理チャンバ１２の先端部とを嵌合可能とすることができると共に、また、処理チャンバ１２の側面側からも、成形手段２０の空間部１２４と処理チャンバ１２の先端部とを嵌合可能とすることができるため、たとえば図９〜図１８に示した成形手段２０と処理チャンバ１２の取付け構造の態様に比べて、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しがより一層簡便化されるものとなっている。
この場合、当該固形燃料の製造装置１０を設置したときの処理チャンバ１２および成形手段２０のブレードホルダ９０の配置態様に応じて、処理チャンバ１２の先端部と上記空間部１２４（ブレードホルダ９０の嵌合凹部）との嵌合方向は、特に、たとえば図１で見た場合の前後方向、上下方向および左右方向など、適宜、変更可能となり得るものとなっている。
【００５７】
次に、切断手段２１について、たとえば図２０を参照しながら説明する。
すなわち、本実施形態例では、切断手段２１が、たとえばギロチン切断機２１Ａを含む。ギロチン切断機２１Ａは、たとえば図２０に示すように、成形手段２０の各成形ブレード８０の外方近傍に配設される。本実施形態例では、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出され、複数の成形ブレード８０間（「通路Ｐ」）を通過し、当該「通路Ｐ」から固形燃料として排出される溶融固形化物が、当該ギロチン切断機２１Ａにより適宜所定の長さに切断されるものとなっている。
なお、複数の成形ブレード８０間（「通路Ｐ」）を通過する溶融固形化物は、当該溶融固形化物の自重により、順次、分断された状態となって、通路Ｐから押し出される場合も想定されるため、本実施形態例では、このような場合には、ギロチン切断機を作動させない構成となっている。
【００５８】
次に、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０の予熱機構Ｓ５について、たとえば図１，図２および図３を参照しながら説明する。
すなわち、予熱機構Ｓ５は、特に、図２および図３等に示すように、たとえばブロワ１２６を含む。ブロワ１２６は、土台２２の上に設置され、処理チャンバ１２と所定の間隔を隔てた位置で且つ加熱セクションＳ３の周辺部に配置されている。ブロワ１２６は、吸込口部１２８および吐出口部１３０を含み、吸込口部１２８および吐出口部１３０には、それぞれ、レジューサ等の管継手１２８ａおよび１３０ａが取り付けられている。
ブロワ１２６の吸込口部１２８側には、管継手１２８ａを含む配管部１３２を経由して、ホッパ部２４およびフード７８に接続されている。また、ブロワ１２６の吐出口部１３０側には、管継手１３０ａを含む配管部１３４を経由して、脱臭機１３６の入口部１３６ａに接続されている。さらに、脱臭機１３６の出口部１３６ｂは、配管部１３８を経由してホッパ部２４のジャケットカバー３０に接続されている。なお、ジャケットカバー３０には、図１に示すように、換気・通風用の配管路１４０が配設されている。
【００５９】
本実施形態例では、予熱機構Ｓ５に於いて、ブロワ１２６を稼働させることによって、加圧セクションＳ２で加圧処理を終えた後のゴミの臭気を含む排気ガスおよび加熱セクションＳ３で加熱処理を終えた後の排気ガスが、それぞれ、配管部１３２を経由してブロワ１２６の吸込口部１２８側に吸引される。ブロワ１２６に吸引された上記排気ガスは、当該ブロワ１２６の吐出口部１３０側から、配管部１３４を経由して、脱臭機１３６の入口部１３６ａに圧送される。脱臭機１３６で脱臭処理を終えた排気ガスは、清浄された加熱ガスとして、当該脱臭機１３６の出口部１３６ｂから、配管部１３８を介して、ホッパ部２４のジャケットカバー３０へと送り込まれ、ジャケットカバー３０を加熱（予熱）する。つまり、加熱（予熱）されたジャケットカバー３０を介して、ホッパ部２４のホッパ部本体２６が加熱（予熱）される。
【００６０】
したがって、本実施形態例では、予熱機構Ｓ５によって、原料供給セクションＳ１，加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３内のゴミの臭気を含む加熱された空気、この場合、主として、加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３での処理が終えた後の排気ガスの熱エネルギを、ホッパ部２４のジャケットカバー３０を予熱する低熱源として循環利用することができるものとなっている。
【００６１】
次に、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０の作動工程について、主として、図２０〜図２６等を参照しながら、以下、説明する。
先ず、原料供給セクションＳ１に於いて、ホッパ部本体２６の投入口部２６Ａ（例えば、図１参照）から投入された原料Ｗは、案内傾斜面２６Ｂに案内され、図２０に示すように、当該ホッパ部本体２６の下方の処理チャンバ１２と連接される所定の位置（連通部Ｃ）に供給される。つまり、原料Ｗは、ホッパ部２４を経由して、加圧セクションＳ２に供給される。原料Ｗがホッパ部２４に供給されるときには、図２０に示すように、押出し部材５８の先端５８Ａは、初期的に、連通部Ｃの上流端側部位ＣUと略同じ位置（以下、「原点位置」という。）で待機するものとなっている。
【００６２】
次に、加圧セクションＳ２に於いては、図２０に示すように、加圧手段１４の加圧部材３２が下降し、連通部Ｃに供給された原料を加圧することにより、原料Ｗが加圧される。そのため、押圧部材３２で加圧された原料Ｗは、圧縮されて圧縮物ＷPに形成される。
【００６３】
さらに、加圧セクションに於いて形成された圧縮物ＷPは、図２１に示すように、押出し手段１６の押出し部材５８によって、間欠的に排出口部１２側（排出口部１２Ａの方向）に向けて押し出される。本実施形態例では、油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａが所定のストロークで連通部Ｃ内を前進することによって、図２１に示すように、圧縮物ＷPが押出し部材５８により下流側の加熱セクションＳ３へと押し出される。加熱セクションＳ３へと押し出された圧縮物ＷPは、その一部が加熱セクションＳ３に進入する。なお、加圧セクションＳ２に於いて、押出し部材５８により圧縮物ＷPが加熱セクションＳ３へ押し出されると略同時に、加圧部材３２は上昇するものとなっている。
【００６４】
押出し部材５８により、先行する圧縮物ＷPが加熱セクションＳ３へ押し出された後、押出し部材５８の先端５８Ａは、図２２に示すように、原点位置に復帰する。このとき、押出し部材５８により加熱セクションＳ３へ押し出された先行する圧縮物ＷPと、押出し部材５８の先端５８Ａとの間には、つまり、加圧部材３２の下方の連通部Ｃには、ホッパ部本体２６に溜められていた原料Ｗが供給される。そして、加圧部材３２が下降し、当該連通部Ｃに供給された原料Ｗが加圧部材３２により加圧され・圧縮されて圧縮物ＷPに形成された後、当該圧縮物ＷPは、図２３に示すように、押出し部材５８で下流側へと押し出される。
本実施形態例では、加圧セクションＳ２に於いて、加圧部材３２で加圧・圧縮されることにより形成された圧縮物ＷPが、順次、たとえば図２０〜図２３に示すように、間欠的に押出し部材５８により下流側へと押し出される工程を有するものとなっている。
【００６５】
さらに、加圧セクションＳ２から順次押し出されて送出されてきたＷPは、たとえば図２１〜図２５に示すように、加熱セクションＳ３に於いて、加熱手段１８の加熱ヒータ７６により加熱される。加熱手段１８で加熱された圧縮物ＷPは、溶融固形化物ＷMに形成される。加圧セクションＳ２側から加熱セクションＳ３側へと送られてくる圧縮物ＷPは、押出し手段１６の押出し部材５８により間欠的に押し出されて送られるために、圧縮物ＷPが一定の時間、加熱セクションＳ３で停留した後、下流側の排出口部１２Ａ側（排出口部１２Ａの方向）へと送られていく。この場合、加熱セクションＳ３に於いて、圧縮物ＷPが一定の時間停留するとき、当該圧縮物ＷPは、加熱ヒータ７６で一定の時間加熱されるので、圧縮物ＷPは、たとえば図２４および図２５に示すように、溶融固形化物ＷMに形成される。
【００６６】
加熱セクションＳ３に於いて、加熱ヒータ７６の発熱作用により、圧縮物ＷPが加熱され、当該圧縮物ＷP中に含まれるプラスチック等の可燃性廃棄物の一部が軟化、溶融ないし半溶融され、バインダーとしての機能が発揮されるため、当該圧縮物ＷP中の他の廃棄物との結合が促進されるものとなる。この場合、プラスチック等を含んだ可燃性廃棄物の溶融固形化作用によって、圧縮物ＷPの表面側層に存在するプラスチック等の可燃性廃棄物が溶融固形化されることで、当該圧縮物ＷPの内部がその表面側層の溶融固化物で強固に囲繞されるので、圧縮物ＷPに一体性が付与されて当該圧密化が促進される。このようにして、圧縮物ＷPは、溶融固形化物ＷMに形成され、さらに下流側の排出口部１２Ａ側へと順次押し出されるものとなる。
【００６７】
加熱セクションＳ３から下流側へ押し出された溶融固形化物ＷMは、たとえば図２５に示すように、順次、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出されて排出され、成形セクションＳ４に於いて、複数の成形ブレード８０の間を通過することによって成形されるものとなっている。
この場合、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出され、複数の成形ブレード８０間を通過する溶融固形化物ＷMは、複数の成形ブレード８０間で、外気および複数の成形ブレード８０との接触により冷却されながら、複数の成形ブレード８０間を通過する。すなわち、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから押し出されて排出された溶融固形化物ＷMは、複数の成形ブレード８０間に構成されたテーパ構造を有する通路Ｐに導入される。
【００６８】
本実施形態例では、たとえば図９〜図１１に示すように、通路Ｐが複数の成形ブレード８０間に於いて、複数の成形ブレード８０の基端部８４側間（通路入口）の幅ｃが、複数の成形ブレード８０の先端部８２側間（通路出口）の幅ｄよりも幅の広いテーパ形状を有するため、この通路Ｐに導入された溶融固形化部ＷMは、各成形ブレード８０のテーパ面８６に沿って徐々に当該成形ブレード８０間で圧縮されて成形されながら、通路Ｐを通過し、当該通路Ｐから固形燃料Ｆとして順次排出されるものとなっている。
【００６９】
この場合、本実施形態例では、たとえば図２５に示すように、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出され、複数の成形ブレード８０間の通路Ｐを通過し、当該通路Ｐから固形燃料Ｆとして排出される溶融固形化物ＷMが、切断手段としてのたとえばギロチン切断機２１Ａによって、適宜、所定の長さに切断されるものとなっている。
なお、当該固形燃料の製造装置１０での作業が終えると、処理チャンバ１２内に残っている圧縮物ＷPおよび溶融固形化物ＷMの残渣は、たとえば図２６に示すように、押出し部材５８により排出口部１２Ａから外部に排出されるものとなっている。
【００７０】
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、上述したように、複数の成形ブレード８０間の通路Ｐが、通路Ｐの通路入口側から通路出口側に向かって先細りのテーパ形状を有しているので、当該複数の成形ブレード８０の基端部８４側間（通路入口）を通過する溶融固形化物ＷMの通過抵抗力が減少される。すなわち、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから、押し出されて排出される溶融固形化物ＷMが、上記通路Ｐ内に導入し易いものとなっている。
【００７１】
そのため、本実施形態例では、通路Ｐに於いて、異物の引っ掛かり等を防止でき、通路Ｐに当該異物および溶融固形化物ＷMが詰まるのを極力防止することができるものとなって、上記通路Ｐの詰まりによる当該製造装置１０の運転停止や処理チャンバ１２内の不具合を回避することができる。したがって、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、固形燃料の製造に必要な時間も短縮させることができ、単位時間当たりの処理量も増大させることができる。
【００７２】
また、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、成形手段２０が排出口部１２Ａに連接されるように処理チャンバ１２の先端部に取外し自在に配設されているため、仮に、複数の成形ブレード８０間、および／または、ブレードホルダ９０と排出口部１２Ａとの間に、異物の引っ掛かり等による目詰まりが発生した場合でも、処理チャンバ１２の先端部から留め具１０２による締め付けを解除して成形手段２０を取り外し、当該異物を取り除いて目詰まりを解消することができるものとなっている。この場合、処理チャンバ１２の先端部に対して、成形手段２０を摺動自在に嵌合可能となっているため、当該摺動方向に於いて、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しを簡便化することができる。しかも、成形手段２０を取り外すことによって、複数の成形ブレード８０間およびブレードホルダ９０の清掃も容易に行えるものとなる。
【００７３】
また、成形手段２０の複数の成形ブレード８０およびブレードホルダ９０は、溶融固形化物ＷMに当接され、溶融固形化物ＷMが通路Ｐを通過する際に負荷を受けるため、当該固形燃料ＷMの製造装置を長時間稼働させた場合、複数の成形ブレード８０およびブレードホルダ９０が摩耗して劣化したり、熱的機械的衝撃を受けて損傷したりする恐れが想定されるが、そのような場合に於いても、劣化ないし損傷した成形手段２０の複数の成形ブレード８０およびブレードホルダ９０を取外して、新しい成形手段２０と簡単に交換することができる。
【００７４】
さらに、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、押出し手段１６が処理チャンバ１２内で往復動自在となる構成態様を有するため、特許文献１等に示すようなリングダイス方式のペレットミル装置および特許文献２等に示すようなスクリュー型押出成形機に比べて、製造装置１０全体の振動が極めて小さくすることができるため、振動による騒音も殆ど無く、また、モータに動力変動が生じる恐れも払拭することが可能なものとなっている。
【００７５】
さらに、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、図２０〜図２６に示すように、処理チャンバ１２の先端部に位置する排出口部１２Ａから排出される先行の溶融固形化物ＷMは、後続の１つ以上の溶融固形化物ＷMによって、順次、当該排出口部１２Ａから押し出されて排出される構成態様となっている。すなわち、先行する溶融固形化物ＷMは、後続の１つ以上の溶融固形化物ＷMを間に介して、間接的に当該排出口部１２Ａら押し出されるものとなっている。
【００７６】
この場合、加熱セクションＳ３で形成された溶融固形化物ＷMが、押出し手段１６によって、直接的に、一気に排出口部１２Ａから押し出されて排出される構成態様に比べて、上記した成形手段２０にかかる押圧力を低減させることが可能となり、複数の成形ブレード８０の基端部８４側間（通路Ｐの通路入口）を通過する溶融固形化物ＷMの通過抵抗力の低減化が図れる。そのため、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから外に押し出されて排出される溶融固形化物ＷMを通路Ｐ内により一層導入し易いものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本願発明にかかる実施形態の一例を示す正面図解図である。
【図２】図１の平面図解図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】本実施形態例に適用された加圧手段の一例を示す要部正面図解図である。
【図５】図４の左側面図解図である。
【図６】本実施形態例に適用された押出し手段の一例を示す要部正面図解図である。
【図７】図６の右側面図解図である。
【図８】図６の左側面図解図である。
【図９】本実施形態例に適用された成形手段の一例およびその周辺を示す一部省略斜視図解図である。
【図１０】図９の要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１１】図１０に示した成形ブレードの取付け構造の一例を示す要部拡大端面図解図である。
【図１２】図９に示す成形手段を処理チャンバの先端部に取外し可能に装着した状態の一例を簡略化して示した図解図であって、詳細に言えば、特に、成形手段を処理チャンバの先端部に嵌合自在とした構成により取外し可能に装着した状態の一例を、便宜上、図９を簡略化して拡大した拡大斜視図解図である。
【図１３】図１２の分解斜視図である。
【図１４】図１２，図１３に示す成形手段を処理チャンバに嵌合自在に取付ける途中の摺動状態を示す斜視図解図である。
【図１５】図９〜図１１および図１２〜図１４に示した成形手段と処理チャンバとの取付け構造の変形例を簡略化して示す斜視図解図である。
【図１６】成形手段と処理チャンバとの取付け構造の他の例を簡略化して示す図解図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１７】成形手段と処理チャンバとの取付け構造のさらに他の例を簡略化して示す図解図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１８】成形手段と処理チャンバとの取付け構造のさらに他の例を簡略化して示す図解図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１９】成形手段を処理チャンバの先端部に取外し可能に装着した状態のさらに他の例を示す図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図２０】図１，図２および図３等に示した本願発明にかかる実施形態例の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２１】図２０に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２２】図２１に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２３】図２２に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２４】図２３に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２５】図２４に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２６】図２５に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 固形燃料の製造装置
１２ 処理チャンバ
１４ 加圧手段
１６ 押出し手段
１８ 加熱手段
２０ 成形手段
２１ 切断手段
２１Ａ ギロチン切断機
２２ 土台
２３ 支柱部材
２４ ホッパ部
２６ ホッパ部本体
２６Ａ 投入口部
２６Ｂ 案内傾斜面
３０ ジャケットカバー
３２ 加圧部材
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 加圧部材の側面
３４ 昇降手段
３６ 油圧シリンダ
３６Ａ ピストンロッド
３６Ｂ 先端ナット
３６Ｃ 雄ねじ
３８ 連結棒
４０ ジョイント部材
４０ａ 雄ねじ
４０Ａ ねじ穴
４２ 直動案内機構部
４４ 軌道レール
４４ａ 軌道溝
４６ スライダ
４８ 取付け穴
５０Ａ，５０Ｂ 取付けベース
５４ エンドキャップ
５６ 取付け用ねじ穴
５８ 押出し部材
５８Ａ 押出し部材の先端
６０ 変位手段
６２ 油圧シリンダ
６２Ａ ピストンロッド
６２Ｂ，６２Ｃ 先端ナット
６４ ブラケット部材
６６ ベース部
６８ａ，６８ｂ 支持部
７０ 取付け部
７２ 切欠き部
７４ 保持部
７６ 加熱ヒータ
７８ フード
８０ 成形ブレード
８２ 先端部
８４ 基端部
８６ テーパ面
９０ ブレードホルダ
９２ 基体
９２Ａ 開放部
９４ａ，１１４ａ 長片部
９４ｂ，１１４ｂ 短片部
９６ 嵌合凹部
９８ 窪み部
１００ フランジ部
１０２，１１０ 留め具
１０４，１０６ 留め穴
１０８ ジョイント板
１１２ 嵌合凹部
１１６，１２０ 段差部
１１８ 基体
１１８ａ 短片部
１１８ｂ 長片部
１２２ 基体
１２４ 空間部（嵌合凹部）
１２６ ブロワ
１２８ 吸込口部
１２８ａ 管継手
１３０ 吐出口部
１３０ａ 管継手
１３２，１３４，１３８，１４０ 配管部
１３６ 脱臭機
Ｓ１ 原料供給セクション
Ｓ２ 加圧セクション
Ｓ３ 加熱セクション
Ｓ４ 成形セクション
Ｓ５ 予熱機構
Ｃ 連通部
ＣD 連通部の下流端側部位
ＣU 連通部の上流端側部位
Ｗ 原料
ＷP 圧縮物
ＷM 溶融固形化物
α 加圧セクションＳ２で加圧・圧縮される原料の押出し方向の長さ
β 連通部Ｃの下流端側部位ＣDから加熱セクションＳ３までの距離
Ｆ 固形燃料
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、固形燃料の製造装置に関し、特に、たとえば家庭から出される調理屑，残飯等の各種生ゴミ、ビニール袋，発泡トレイ等の各種プラスチックゴミ、紙袋，紙パック，段ボール，新聞紙，紙おむつ等の各種紙製ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とする固形燃料を製造する際に用いられて好適なものとなり、それ以外にも、家庭ゴミ等の一般廃棄物を破砕して減容し、当該破砕物の中から金属，不燃物を分離した後、プラスチック類，紙類等の可燃物を取り出して、当該可燃物を原料とする固形燃料（ＲＤＦ：Refuse Derived Fuel）、および／または、発生履歴が明らかな産業廃棄物や選別された一般廃棄物の中から選別されたマテリアルリサイクルが困難な古紙類および廃プラスチック類を原料とする固形燃料（ＲＰＦ：Refuse Paper ＆ Plastic Fuel）等を製造する際にも適宜用いられて好適な固形燃料の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭から排出される一般廃棄物中のプラスチック類および紙類を主たる原料とする廃棄物固形燃料（以下、「ＲＤＦ」という。）、および、事業体から排出される産業廃棄物中のマテリアルリサイクルが困難な古紙類および廃プラスチック類を主たる原料とする廃棄物固形燃料（以下、「ＲＰＦ」という。）等は、地球環境の保全及び資源の有効利用の観点から、廃棄物の処理と再利用のための有効な手段となっていて、近年、ＣＯ2を削減して地球温暖化防止に寄与できると共に化石燃料の代替燃料としても期待できる燃料として位置付けられている。
【０００３】
さらに、我が国では、最近、経済産業省が、太陽光や水力、原子力など温室効果ガスをあまり出さない「非化石燃料」の利用を電力会社、ガス、石油会社に義務付ける方針を発表する至り、地球温暖化対策を強化するため、石油依存からの転換を促す「石油代替エネルギー法」（代替エネ法）の抜本改正案を、通常国会に提出する動きも見受けられ、今後、将来にわたって、化石燃料全般からの脱却がより一層進められるものと推測される。
【０００４】
そこで、先行技術として挙げられ、本願発明の背景となる従来の固形燃料の製造方法の実施に用いられている固形燃料の製造設備および固形燃料の成形機等について見ていくことにする。
【０００５】
すなわち、本願発明の背景となる従来技術には、例えば、都市ごみや産業廃棄物などから選別回収した廃プラスチックと可燃ごみおよび回収古紙を混合し、圧縮・成形して固形燃料（ＲＰＦ）を製造する固形燃料の製造設備があった（例えば、特許文献１参照）。この場合、廃プラスチックと回収古紙を所定の割合で破砕機に供給して破砕し、前記破砕された破砕混合物と、前記可燃ごみを炭化処理して得た炭化物の所定量を圧縮・成形機に供給して圧縮し、成形するようにした構成となっている。この固形燃料の製造方法によれば、炭化物を廃プラスチックおよび回収古紙に所定量加えることにより、成形性が向上し、また、炭化物は、廃プラスチックおよび古紙の破砕時には供給されないため、当該炭化物の破砕粉化による飛散によって作業環境が悪化することが防止される。
【０００６】
この固形燃料の製造設備では、廃プラスチックおよび古紙の破砕混合物と炭化物が、ペレットミル装置に供給されて成形化される。この場合、破砕混合物及び炭化物は、側部から連続的に供給側シュート、コーン部を通してミル本体内に供給され、圧縮・成形された成形物を下部から排出する排出側シュートを通して排出されるようになっている。ミル本体の多数の成形用孔を有する円筒形状のリングダイは、回転軸に支持されており、回転軸は適当な駆動伝達機能を介してモータに連結されている。したがって、リングダイは、モータを駆動源として所定の回転速度で回転駆動される。
【０００７】
リングダイ内には、一対のローラが設けられており、ローラは固定軸の先端側に回転自在に支持されて、リングダイの内周面上を所定のクリアランスをもって転動できるようになっている。このリングダイ内周面とローラ外周面との間で上記ミル本体内に供給された廃プラスチックおよび古紙の破砕混合物と炭化物が逐次混合・圧縮され、この圧縮によって廃プラスチックが発熱を伴いながら、古紙および炭化物とともに成形用孔から所定の密度まで高められて円柱状物として押出されるとともに、押出された円柱状物は、カッタで切断されて所定長の成形物（ペレット）に形成されるものとなっている。
【０００８】
また、本願発明の背景となる従来技術には、例えば、成形動力を低減することができ、かつ、圧縮強度の強い固形燃料を製造することのできる固形燃料の製造方法に関し、特に、産業廃棄物などの廃棄物サーマルリサイクル装置（廃棄物を熱エネルギーとして回収するシステム）に好適に用いることのできる固形燃料の製造方法があった（例えば、特許文献２参照）。この固形燃料の製造方法では、燃焼灰と廃プラスチックスを、一軸又は二軸のスクリュー型押出成形機などを用いて連続的に混合圧縮し先端の多数の所定の径の孔を形成した金型（ダイス）から連続的に押し出されて圧縮成形体として成形され、同時に、該圧縮成形体は連続的に切断されて柱状、球状等のペレット状の燃料として得るものである。
【０００９】
すなわち、当該押出成形機のバレル内にはスクリューが回転可能に挿通されて設けられ、スクリューは駆動ギヤ装置に連結されている。バレルの先端には金型（ダイス）が取付けられており、金型（ダイス）には多数の押出用開口が穿設されている。多数の押出用開口は、金型（ダイス）に対して垂直方向に穿設されている。金型（ダイス）の側面には切断刃が近接されてスクリューに連結され、回転可能に設けられている。この押出成形機に原料供給口から、例えば２５mm以下の塊、５０mm以下のフィルムやシートである廃プラスチックスと燃焼灰とを必要に応じて、水および廃油などと共に混合、配合して、供給し、スクリューをバレル内で回転させて混合配合原料を圧縮、混練して先端の金型（ダイス）の押出用開口から連続して押し出し、切断刃で細い棒状の圧縮成形体を適当な長さに連続的に切断して円、角柱などの柱状のペレット状の固形燃料が製造される。
【００１０】
【特許文献１】特許第４０９７６１８号公報（例えば、図２，図３参照。）
【特許文献２】特許第３１３９２６５号公報（例えば、図１，図２参照。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１等に示すような従来の固形燃料の製造方法では、多数の成形用孔を有する円筒形状のリングダイの内面をローラが回転するリングダイス方式を採用している。この場合、リングダイは、固定軸（主軸）上に軸受を介して枢支されたスリーブの大径の先端面に固定されているので、片持支持構造となっている。また、一対のローラは、固定軸（主軸）の先端の大径円板に取り付けられているので、これまた片持支持構造となっている。
【００１２】
一方、ミル本体内に供給された廃プラスチックおよび古紙の破砕混合物は、不揃いな礫状となっているため、この破砕混合物と炭化物が逐次混合・圧縮され、この圧縮によって廃プラスチックが発熱を伴いながら、古紙および炭化物とともに成形用孔から所定の密度まで高められて円柱状物として押出される際には、特に、リングダイの回転に過大な負荷がかかり、ペレットミル装置（成形機）全体の振動が大きくなり、騒音も著しく大きいものとなる。さらに、一対のローラを取り付けた固定軸（主軸）にも過大な負荷がかかることにより軸受がずれ、これを支持しているリング等の回転伝達機能に連なる支持フレーム（図示せず）に亀裂が入り、たとえば支持フレーム（図示せず）上に設けられたモータに動力変動が生じる恐れもある。
【００１３】
また、特許文献２等に示すような従来の固形燃料の製造方法では、一軸又は二軸のスクリュー型押出成形機などを用い、スクリューをバレル内で回転させることによって、原料供給口から供給されたて混合配合原料を圧縮、混練して先端の金型（ダイス）の押出用開口から連続的に押し出して成形する、所謂、スクリュー方式を採用している。
【００１４】
ところが、このようなスクリュー型押出成形機を採用し、家庭ゴミ等の不特定多数の排出元による一般廃棄物を原料とする廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）を製造する場合には、特許文献２等に示すような廃プラスチックスと燃焼灰の混合配合原料を原料とする場合と異なって、当該一般廃棄物の中に、生ゴミ，塵芥を含む可燃物および不燃物異物等が混入されており、バレル内で溶融せずに原形を留めているものも多く含まれている可能性があるため、不燃物異物が押出用開口に引っ掛かって、押出用開口に目詰まりを発生する恐れがある。押出用開口に目詰まりが発生すると、圧縮成形体が押出用開口から押し出されるときの排出抵抗が大きくなって、当該圧縮成形体を押出用開口からスムーズに排出することができなくなる。
また、押出用開口の目詰まりによってバレル内の廃棄物を外部に排出させることができず、スクリューの回転による摩擦熱ないし剪断発熱によって、廃棄物の温度が上昇するため、廃棄物がバレル内で燃えてしまう恐れも危惧される。
【００１５】
したがって、このようなスクリュー型押出成形機を廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）の成形装置に採用した場合には、押出用開口に目詰まりが発生する度毎に、当該スクリュー型成形機の運転を停止させ、当該押出用開口に引っ掛かった異物を取り除いて清掃する必要が生じるものとなり、この異物を押出用開口から除去する作業は、非常に手間のかかるものとなっている。そのため、廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）を成形するための成形時間の短縮化が困難なものとなり、延いては、当該廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）の生産性向上の点で支障を来たすものとなっている。
なお、この従来のスクリュー型押出成形機を廃棄物固形燃料（ＲＤＦ）の成形装置に採用した場合には、特許文献１等に示すような従来のリングダイス方式のペレットミル装置（成形機）を採用した場合に比べると、比較的振動や騒音は低減され得るものとなっているが、未だ懸念されるものであった。
【００１６】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、異物による排出側の目詰まりを極力防止し、仮に目詰まりが発生しても、当該異物を容易に取り除くことが可能なメンテナンス構造を有すると共に、騒音も少なく、動力変動の生じる恐れもない、固形燃料の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１にかかる本願発明は、一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置であって、その中で原料の溶融固形化物が形成され、その先端部に溶融固形化物が排出される排出口部を有する扁平筒状の処理チャンバと、処理チャンバの所定の位置に連接され、原料が供給される原料供給セクションと、原料供給セクション内で上下動自在となるように配設された加圧手段により、原料供給セクションに供給された原料が処理チャンバの所定の位置で加圧され、圧縮物が形成される加圧セクションと、処理チャンバ内で往復動自在となるように配設され、加圧セクションで形成された圧縮物を間欠的に排出口部側に押し出す押出し手段と、排出口部よりも上流側で、且つ、加圧セクションよりも下流側で、処理チャンバの近傍に配設された加熱手段により、押出し手段で押し出されてきた圧縮物が加熱され、溶融固形化物が形成される加熱セクションと、処理チャンバの先端部に取外し自在に配設された成形手段により、排出口部から処理チャンバの外に押し出されて排出された溶融固形化物を成形する成形セクションとを含み、成形手段は、排出口部から処理チャンバの外に押し出されて排出された溶融固形化物がその間を通過する複数の成形ブレードと、複数の成形ブレードを支持すると共に、排出口部と連通可能となる開放部を備え、開放部が排出口部と対向されるように、処理チャンバの先端部に取外し可能に装着されるブレードホルダとを含み、複数の成形ブレードは、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有し、ブレードホルダの開放部の水平方向に所定の間隔をもって配列され、且つ、複数の成形ブレードの基端部側が開放部を垂直方向に跨るようにブレードホルダに取着されることを特徴とする、固形燃料の製造装置である。
請求項１にかかる本願発明では、一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、当該原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて、原料が固形燃料に形成される。
扁平筒状の処理チャンバに於いて、原料が溶融固形化物に形成され、溶融固形化物は、処理チャンバの排出口部から排出される。
処理チャンバの所定の位置には、原料供給セクションが連接され、原料供給セクションには、原料が供給される。加圧セクションに於いては、加圧手段が原料供給セクション内で上下動自在となるように配設される。加圧手段は、原料供給セクションに供給された原料を処理チャンバの所定の位置で加圧する。加圧手段で加圧された原料は、圧縮されて圧縮物に形成される。
押出し手段は、処理チャンバ内で往復動自在となるように配設される。押出し手段は、加圧セクションに於いて形成された圧縮物を間欠的に排出口部側（排出口部の方向）に押し出す。
加熱セクションに於いては、加熱手段が、排出口部よりも上流側で且つ加圧セクションよりも下流側の処理チャンバ近傍に配設される。加熱手段は、加圧セクションから押し出されて送出されてきた圧縮物を加熱する。加熱手段で加熱された圧縮物は、溶融固形化物に形成される。この場合、加圧セクション側から加熱セクション側へと送られてくる圧縮物は、押出し手段により間欠的に押し出されて送られるために、加熱セクションでは、当該圧縮物が一定の時間、停留した後、下流側の排出口部側（排出口部の方向）へと送られていく。つまり、加熱セクションに於いて、圧縮物が一定の時間停留するとき、当該圧縮物は、加熱手段で一定の時間加熱されることになる。そのため、圧縮物は、溶融固形化物に形成される。
この場合、加熱手段の発熱作用により、加熱セクションに於いて圧縮物が加熱され、当該圧縮物中に含まれるプラスチック等の可燃性廃棄物の一部が軟化、溶融ないし半溶融され、当該圧縮物中の他の廃棄物との結合が促進される。プラスチック等を含んだ可燃性廃棄物の溶融固形化作用によって、圧縮物の表面側層に存在するプラスチック等の可燃性廃棄物が溶融固形化されることで、当該圧縮物の内部がその表面側層の溶融固化物で強固に囲繞されるため、圧縮物に一体性が付与されて当該圧密化が促進される。このようにして、圧縮物は、溶融固形化物に形成される。
成形セクションに於いては、成形手段が排出口部に連接されるように、処理チャンバの先端部に取外し自在に配設される。排出口部から処理チャンバの外に押し出されて排出された溶融固形化物は、成形手段によって成形される。成形手段は、複数の成形ブレードおよびブレードホルダを包含するものとなっており、排出口部から処理チャンバの外に排出された溶融固形化物は、複数の成形ブレードの間を通過することによって成形される。
複数の成形ブレードは、それぞれ、ブレードホルダにより支持されている。ブレードホルダは、排出口部と連通可能となる開放部を有する。ブレードホルダは、その開放部が排出口部と対向されるように、処理チャンバの先端部に取外し可能に装着される。複数の成形ブレードは、それぞれ、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有する。複数の成形ブレードは、それぞれ、ブレードホルダの開放部の水平方向に所定の間隔をもって配列され、且つ、複数の成形ブレードの基端部側がブレードホルダの開放部を垂直方向に跨るように、ブレードホルダに取着されるものとなっている。
上記した構成態様を有するため、成形手段が処理チャンバの先端部に装着されると、複数の成形ブレードによって、排出口部はその水平方向に横並びに複数に区画される。この場合、複数の成形ブレードは、それぞれ、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有するため、溶融固形化物が通過する複数の成形ブレード間を通路としてみたとき、当該通路は、成形ブレードの基端部側（排出口部側）から先端部側にかけて先細りとなるテーパ構造の通路となっている。
そして、排出口部から処理チャンバの外に押し出され、複数の成形ブレード間を通過する溶融固形化物は、複数の成形ブレード間で、外気および複数の成形ブレードとの接触により冷却されながら、複数の成形ブレード間を通過する。すなわち、処理チャンバの排出口部から押し出されて排出された溶融固形化物は、複数の成形ブレード間に構成されたテーパ構造を有する「通路」に導入される。
「通路」は、複数の成形ブレード間に於いて、当該複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）の幅が、当該複数の成形ブレードの先端側間（通路出口）の幅よりも幅の広いテーパ形状となっているので、この「通路」に導入された溶融固形化部は、当該テーパ形状に沿って徐々に当該成形ブレード間で圧縮されて成形されながら、「通路」を通過し、当該「通路」から固形燃料として排出されるものとなっている。
請求項１にかかる本願発明によれば、複数の成形ブレード間（「通路」）が、当該複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）から当該複数の成形ブレードの先端側間（通路出口）側に向かって先細りのテーパ形状を有しているので、当該複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）を通過する溶融固形化物の通過抵抗力が減少される。
そのため、処理チャンバの排出口部から、押し出されて排出される溶融固形化物が上記「通路」内に導入し易いものとなっている。したがって、「通路」に於いて、異物の引っ掛かり等を防止でき、「通路」に溶融固形化物が詰まるのを極力防止することが可能となる。この場合、上記した「通路」の詰まりによる当該製造装置の運転停止や処理チャンバ内の不具合を回避することが可能となる。したがって、固形燃料の製造に必要な時間も短縮させることができ、単位時間当たりの処理量も増大させることができる。
請求項１にかかる本願発明では、成形手段が排出口部に連接されるように処理チャンバの先端部に取外し自在に配設されているため、仮に、複数の成形ブレード間、および／または、ブレードホルダと排出口部との間に、異物の引っ掛かり等による目詰まりが発生した場合でも、処理チャンバの先端部から成形手段を取り外し、当該異物を取り除いて目詰まりを解消することが可能となる。
また、成形手段を取り外すことによって、複数の成形ブレードおよびブレードホルダの清掃も容易に行えるものとなっている。
成形手段の複数の成形ブレードおよびブレードホルダは、溶融固形化物に当接され、溶融固形化物が通過する際に負荷を受けるため、当該固形燃料の製造装置を長時間稼働させた場合、複数の成形ブレードおよびブレードホルダが摩耗して劣化したり、熱的機械的衝撃を受けて損傷したりする恐れが想定されるが、この場合、劣化ないし損傷した成形手段を取外して、新しい成形手段との交換が容易に行えるものとなっている。
さらに、請求項１にかかる本願発明では、押出し手段が処理チャンバ内で往復動自在となる構成態様を有するため、特許文献１等に示すようなリングダイス方式のペレットミル装置および特許文献２等に示すようなスクリュー型押出成形機に比べて、製造装置全体の振動が極めて小さいため、振動による騒音も殆ど無く、また、モータに動力変動が生じる恐れも払拭することが可能となっている。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、ブレードホルダは、処理チャンバの先端部と嵌合される嵌合凹部を含み、処理チャンバの先端部にブレードホルダの嵌合凹部が嵌合自在となることで、処理チャンバの先端部に成形手段が取外し可能に装着されることを特徴とする、固形燃料の製造装置である。
請求項２にかかる本願発明では、上記した構成態様を有することにより、処理チャンバの先端部への成形手段の取付けおよび取外しが簡便化される。この場合、当該固形燃料の製造装置を設置したときの処理チャンバおよびブレードホルダの配置に応じて、処理チャンバの先端部とブレードホルダの嵌合凹部との嵌合方向は、たとえば前後方向、上下方向および左右方向など、適宜、変更可能となり得るものとなっている。
請求項３にかかる本願発明は、請求項２にかかる発明に従属する発明であって、処理チャンバの先端部は、嵌合凸部を含み、ブレードホルダは、嵌合凸部と嵌合可能となる嵌合凹部を含み、嵌合凸部と嵌合凹部が摺動自在に嵌合されることを特徴とする、固形燃料の製造装置である。
請求項３にかかる本願発明では、上記した構成態様を有することにより、処理チャンバの先端部に対して、成形手段を摺動自在に嵌合可能となっているため、その摺動方向に於いて、処理チャンバの先端部への成形手段の取付けおよび取外しが簡便化されるものとなっている。
請求項４にかかる本願発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、加圧セクションから押し出される先行の圧縮物は、後続の圧縮物を介して、順次、加熱セクション側に押し出されると共に、加熱セクションから押し出される先行の溶融固形化物は、後続の溶融固形化物を介して、順次、成形セクション側に押し出されて排出口部から排出されることを特徴とする、廃棄物固形燃料の製造装置である。
請求項４にかかる本願発明では、上記した構成態様を有するため、処理チャンバの先端部に位置する排出口部から排出される先行の溶融固形化物は、後続の１つ以上の溶融固形化物によって、順次、当該排出口部から押し出されて排出される。すなわち、先行する溶融固形化物は、後続の１つ以上の溶融固形化物を間に介して、間接的に当該排出口部から押し出されるものとなっている。この場合、たとえば加熱セクションで形成された溶融固形化物が、押出し手段によって、直接的に、一気に排出口部から押し出されて排出される構成態様に比べて、上記した成形手段にかかる押圧力を低減させることが可能となり、上記した成形手段の複数の成形ブレードの基端側間（通路入口）を通過する溶融固形化物の通過抵抗力の低減化が図れるものとなっている。そのため、処理チャンバの排出口部から外に押し出されて排出される溶融固形化物は、上記「通路」内へと、より一層、導入し易いものとなる。
なお、上述した請求項１〜請求項４のいずれかの発明に於いて、排出口部から処理チャンバの外に押し出され、複数の成形ブレード間を通過する溶融固形化物は、溶融固形化物の自重、または、切断手段により切断されるように構成することができ得る。この場合、前記した構成態様を有することにより、排出口部から処理チャンバの外に押し出され、複数の成形ブレード間（「通路」）を通過し、当該「通路」から固形燃料として排出される溶融固形化物は、当該溶融固形化物の自重、または、切断手段により適宜所定の長さに切断される。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明によれば、異物による排出側の目詰まりを極力防止し、仮に目詰まりが発生しても、当該異物を容易に取り除くことが可能なメンテナンス構造を有すると共に、騒音も少なく、動力変動の生じる恐れもない、固形燃料の製造装置を提供することができる。
【００１９】
本願発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本願発明にかかる実施形態の一例を示す正面図解図であり、図２はその平面図解図であり、図３はその左側面図である。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０は、一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて当該原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置であるが、特に、たとえば家庭から出される調理屑，残飯等の各種生ゴミ、ビニール袋，発泡トレイ等の各種プラスチックゴミ、および、紙袋，紙パック，段ボール，新聞紙，紙おむつ等の各種紙製ゴミなどの家庭ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とする固形燃料を製造する際に用いられて好適なものとなっているので、本実施形態例では、当該家庭ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とする固形燃料の製造装置１０について説明する。
なお、本実施形態例では、上記原料として、食品ゴミ等の生ゴミ、プラスチック製品等のプラスチックゴミおよびダンボール， 新聞紙等の紙ゴミを、撹拌機を備えた処理槽の中で、一緒くたに効率よく撹拌して粉砕・細分化し、且つ、当該処理槽内で、特に、生ゴミを微生物の分解作用により減容消滅処理が実施された原料が用いられている。この場合、撹拌機で、ゴミのすり潰し作用、削り取り作用およびゴミを均一に撹拌する撹拌作用によって、生ゴミの分解作用がより一層活性化されるものとなっている。
【００２１】
そこで、先ず、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０の全体的構成について、概略的に述べる。当該製造装置１０は、たとえば図１に示すように、その中で上記した原料の溶融固形化物が形成され、その先端部に当該溶融固形化物が排出される排出口部１２Ａを有する扁平筒状の処理チャンバ１２、処理チャンバ１２の所定の位置に連接され、原料が供給される原料供給セクションＳ１、原料供給セクションＳ１内で上下動自在となるように配設された加圧手段１４により、原料供給セクションＳ１に供給された原料が処理チャンバ１２の所定の位置で加圧され、圧縮物が形成される加圧セクションＳ２、処理チャンバ１２内で往復動自在となるように配設され、加圧セクションＳ２で形成された圧縮物を間欠的に排出口部１２Ａ側に押し出す押出し手段１６、排出口部１２Ａよりも上流側で、且つ、加圧セクションＳ２よりも下流側で、処理チャンバ１２の近傍に配設された加熱手段１８により、押出し手段１６で押し出されてきた圧縮物が加熱され、溶融固形化物が形成される加熱セクションＳ３、排出口部１２Ａに連接されるように処理チャンバ１２の先端部に取外し自在に配設された成形手段２０により、排出口部から処理チャンバ１２の外に押し出されて排出された溶融固形化物を成形する成形セクションＳ４、成形手段２０で成形された溶融固形化物を適宜所定の長さに切断する切断手段２１、および、原料供給セクションＳ１，加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３内のゴミの臭気を含む加熱された空気（ここでは、主として、処理チャンバ１２の加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３での処理が終えた後の不用のガス、以下、単に「排気ガス」という。）の熱エネルギを低熱源として利用し、当該排気ガスにより原料供給セクションを予熱する予熱機構Ｓ５等で構成されている。
【００２２】
次に、当該固形燃料の製造装置１０を構成する上記した各機器およびセクションについて、順次、説明していく。
先ず、処理チャンバ１２について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０は、図１〜図３に示すように、コンクリート等の基礎からなる平面視横長矩形状の土台２２を含む。土台２２の上には、その長手方向の中間部に、平面視矩形状で扁平筒状の処理チャンバ１２が配設されている。処理チャンバ１２は、ステンレス等の金属材料で形成され、支柱部材２３により土台２２の上に支持されている。処理チャンバ１２は、その長手方向の一端部に排出口部１２Ａを有する。なお、本実施形態例では、処理チャンバ１２の長手方向の一端部（図１で見て左側方）を処理チャンバ１２の先端部と言い換えるものとする。
排出口部１２Ａは、図３に示すように、処理チャンバ１２の長手方向の一端側の開口部が排出口部１２Ａの役割を担うものとなっており、この排出口部１２Ａからは、処理チャンバ１２の加熱セクションＳ３で形成された溶融固形化物が排出されるものとなっている。
【００２３】
次に、原料供給セクションＳ１について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、処理チャンバ１２の所定の位置に、原料が供給される原料供給セクションＳ１として、たとえば角筒箱状のホッパ部２４が連接されている。処理チャンバ１２およびホッパ部２４間には、たとえば図１および図２０に示すように、当該処理チャンバ１２とホッパ部２４との連接部に於いて、互いに連通する連通部Ｃを有するものとなっている。
ホッパ部２４は、たとえば図１に示すように、ホッパ部本体２６を含む。ホッパ部本体２６は、その中に原料を投入するための投入口部２６Ａと、投入口部２６Ａを開閉自在にする投入蓋２８とを有する。また、ホッパ部本体２６は、その内面に、投入口部２６Ａから投入された原料を当該ホッパ部本体２６の下方に案内する案内傾斜面２６Ｂを備える。さらに、ホッパ部本体２６の周囲には、ジャケットカバー３０が配設されている。ジャケットカバー３０は、たとえばステンレス製の中空部を有するパネルでホッパ部本体２６を囲繞するように配設される。
【００２４】
次に、加圧手段１４および加圧セクションＳ２について説明する。
ホッパ部２４には、ホッパ部本体２６内に加圧手段１４が配設されている。加圧手段１４は、ホッパ部本体２６内に供給された原料を、処理チャンバ１２の所定の位置で加圧する加圧部材３２と、加圧部材３２をホッパ部本体２６内で上下動自在とする昇降手段３４とを含む。加圧部材３２は、特に、図４および図５に示すように、金属製パネル等でたとえば中空の４角錐台ブロック状に形成される。加圧部材３２は、一方の相対する側面３２ａ，３２ｂが対称的に傾斜し、且つ、他方の相対する側面３２ｃ，３２ｄが対称的に傾斜している構造を有するものとなっている。
【００２５】
一方、昇降手段３４としては、往復動形アクチュエータが用いられている。本実施形態例では、昇降手段３４が、往復動形アクチュエータとしてのたとえば油圧シリンダ３６を含む。油圧シリンダ３６は、そのピストンロッド３６Ａの先端部が、加圧部材３２の中央に連結される。加圧部材３２の中央には、図５に示すように、連結棒３８が設けられ、連結棒３８の先端部には、たとえば円筒状のジョイント部材４０が着脱自在に設けられている。ジョイント部材４０は、ピストンロッド３６Ａの先端の雄ねじ３６Ｃに螺合可能な雌ねじ４０ａを備えたねじ穴４０Ａを有する。この場合、油圧シリンダ３６のピストンロッド３６Ａの先端にジョイント部材４０を挿入してピストンロッド３６Ａの雄ねじ３６Ｃとねじ穴４０Ａの雌ねじ４０ａとを螺合し、さらに、ピストンロッド３６Ａの先端ナット３６Ｂで締結した後、連結棒３８の先端部がジョイント部材４０に取着される。このようにして、ピストンロッド３６Ａと加圧部材３２とが連結されるものとなる。
したがって、加圧部材３２は、油圧シリンダ３６を作動させることによって、当該油圧シリンダ３６の所定のストロークでホッパ部本体２６内を上下動自在となる。加圧部材３２は、初期的には、ホッパ部本体２６内の所定の高さの位置で待機するものとなっている。
【００２６】
ホッパ部２４の投入口部２６Ａから投入された原料は、処理チャンバ１２の所定の位置に供給される。この場合、当該ホッパ部２４と処理チャンバ１２との連通部Ｃ、つまり、ホッパ部本体２６の下方に位置する処理チャンバ１２内に、原料が供給される。処理チャンバ１２の所定の位置に供給された原料は、昇降手段３４を稼働させることによって、加圧部材３２の下面で加圧されて圧縮される。この原料が加圧されるセクションを加圧セクションＳ２とする。この場合、本実施形態例では、たとえば図２０に示すように、連通部Ｃの上流端側部位ＣUおよび下流端側部位ＣD間の領域を加圧セクションＳ２とする。また、加圧セクションＳ２に於いて、加圧・圧縮される原料の押出し方向の長さαは、加圧部材３２の幅方向の長さと略同じに形成され、加圧セクションＳ２の長さよりも小さいものとなっている。
【００２７】
なお、本実施形態例では、ホッパ部２４の投入口部２６Ａから投入された原料が加圧部材３２の上面に滞留させないように、たとえば図４，図５に示すように、加圧部材３２の相対する側面３２ａ，３２ｂおよび側面３２ｃ，３２ｄがテーパ面を有するように傾斜させている。すなわち、投入口部２６Ａから投入された原料は、加圧部材３２の側面３２ａ，３２ｂおよび側面３２ｃ，３２ｄに沿って下方に落下するものとなっている。
【００２８】
次に、押出し手段１６について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、押出し手段１６が、たとえば図６および図７に示すように、直動案内機構部４２を含み、直動案内機構部４２は、軌道レール４４と、軌道レール４４に跨るような状態で載置されたスライダ４６とを含む。軌道レール４４は、その長手方向に延びる両側面には軌道溝４４ａが設けられている。スライダ４６は、軌道溝４４ａを転走する転動体（図示せず）を介して、軌道レール４４上を摺動自在に配設されている。軌道レール４４は、間隔を隔てて設けられ、その上面に開口する取付け穴４８を有する。
【００２９】
一方、土台２２の上には、その幅方向に所定の間隔を隔てて、たとえば２つのパネル状の取付けベース５０Ａ，５０Ｂが立設されている。取付けベース５０Ａ，５０Ｂは、土台２２の長手方向に沿って、所定の長さを有するものである。取付けベース５０Ａ，５０Ｂの上面には、それぞれ、ねじ穴（図示せず）が設けられている。軌道レール４４は、たとえばボルト（図示せず）が、軌道レール４４の取付け穴４８を介して、取付けベース５０Ａ，５０Ｂのねじ穴（図示せず）に螺入されることによって、取付けベース５０Ａ，５０Ｂに取り付けられる。
【００３０】
また、スライダ４６は、軌道レール４４に対して相対移動可能なケーシング（図示せず）および当該ケーシングの両端にそれぞれ設けられたエンドキャップ５４を有している。ケーシングの上部には、後述する押出し部材５８を取り付けるための取付け用ねじ穴５６が設けられている。したがって、押出し部材５８は、スライダ４６が軌道レール４４上を摺動自在に変位することに連動するものとなり、延いては、取付けベース５０Ａ，５０Ｂの上面に沿って、土台２２の長手方向に変位可能なものとなっている。
【００３１】
押出し部材５８は、図２，図６，図７および図８に示すように、たとえば平面視矩形状に形成されている。押出し部材５８は、ステンレス等の金属製プレートで形成されている。押出し部材５８は、変位手段６０によって、処理チャンバ１２内を往復動自在となるように配設されている。変位手段６０には、往復動形アクチュエータが用いられている。
本実施形態例では、変位手段６０が、往復動形アクチュエータとしてのたとえば油圧シリンダ６２を含む。油圧シリンダ６２は、そのピストンロッド６２Ａの先端部が、連結用ブラケット部材６４を介して、押出し部材５８に連結されている。
【００３２】
すなわち、連結用ブラケット部材６４は、図６および図８等に示すように、たとえば矩形状のベース部６６を含む。ベース部６６の上面の幅方向両側には、支持部６８ａ，６８ｂが平行に立設されている。支持部６８ａ，６８ｂの上端面には、たとえば矩形状の取付け部７０が配設されている。また、ベース部６６の下面の幅方向中央には、たとえば断面６角形状の切欠き部７２を有する保持部７４が下方に延びて配設されている。
ベース部６６，支持部６８ａ，６８ｂおよび取付け部７４は、たとえば金属材料で形成され、各部位間は溶接等の固着手段により固着されている。
【００３３】
押出し部材５８は、その下面側が、連結用ブラケット部材６４の取付け部７０と、ボルト等の締結手段（図示せず）により取外し可能に取り付けられている。また、ピストンロッド６２Ａの先端部は、当該ピストンロッド６２Ａの先端部を、たとえば図６および図８に示すように、連結用ブラケット部材６４の保持部７４の切欠き部７２に嵌挿し、２つの先端ナット６２Ｂおよび６２Ｃ間で締結することによって、押出し部材５８と連結される。
したがって、押出し部材５８は、油圧シリンダ６２を作動させることによって、当該油圧シリンダ６２の所定のストロークで処理チャンバ１２内を往復動自在となる。
【００３４】
本実施形態例では、特に、たとえば図２０に示すように、押出し部材５８の先端５８Ａが、押出し部材５８の変位方向（土台２２の長手方向）で見たとき、初期的に、ホッパ部２４および処理チャンバ１２の連通部Ｃの上流端側部位ＣUと略同じ位置に配置されるように設定されている。この位置を押出し部材５８の原点位置としている。そして、油圧シリンダ６２を作動させることにより、押出し部材５８は、その先端５８Ａが、少なくとも、ホッパ部２４および処理チャンバ１２の連通部Ｃの下流端側部位ＣDと略同じ位置に到達し、一定の時間を経過した後、押出し部材５８の先端５８Ａは、原点位置に復帰するように変位するものとなっている。
【００３５】
油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａのストロークは、押出し部材５８が上記した変位動作を行えるように、たとえばタイマー制御によって制御されている。すなわち、油圧シリンダ６２には、ピストンロッド６２Ａが上記した所定の変位動作を行えるように、設定された所定のストロークに応じたストローク時間を計測するストロークタイマーが設けられ、当該ストロークタイマーにより、当該油圧シリンダ６２のストロークが制御されている。この場合、設定された所定のストローク時間が経過したら、ピストンロッド６２Ａが所定の変位動作を行ったと判断して、当該ピストンロッド６２Ａの往復動作が終了される。したがって、本実施形態例では、押出し部材５８が、上記した加圧セクションＳ２で形成された圧縮物を間欠的に排出口部１２Ａ側に押し出すように、油圧シリンダ６２を作動させるものとなっている。
【００３６】
また、油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａが所定の変位動作を行っている時間（ストローク時間）をストロークタイマーにより計測（監視）することによって、ピストンロッド６２Ａのストロークを適宜調整することも可能となっている。なお、油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａの最大ストロークは、少なくとも、上記連通部Ｃの上流端側部位ＣUから処理チャンバ１２の排出口部１２Ａまでの距離Ｌよりも長くすることが可能なものが用いられている。
【００３７】
次に、加熱手段１８および加熱セクションＳ３について説明する。
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、加熱手段１８がたとえば２つの加熱ヒータ７６を含む。２つの加熱ヒータ７６は、たとえば図１および図２０に示すように、上記した加圧セクション２よりも下流側で、且つ、排出口部１２Ａよりも上流側に配設される。２つの加熱ヒータ７６は、処理チャンバ１２の近傍で当該処理チャンバ１２を上下方向から挟持するように配設されている。２つの加熱ヒータ７６が配置された上方には、たとえば図１，図２，図３に示すように、フード７８が、加熱ヒータ７６を覆うように配設されている。フード７８は、加熱ヒータ７６からの発熱が外部に放熱されて逃げないようにしてロスをなるべく小さくし、加熱ヒータ７６の熱効率を低下させないようにするためのものである。
【００３８】
この２つの加熱ヒータ７６が配置されている領域を、たとえば図２０に示すように、加熱セクションＳ３としている。加熱セクションＳ３では、加熱手段１８により、上記した押出し手段１６で押し出されてきた圧縮物ＷPが加熱され、溶融固形化物が形成されるものとなっている。圧縮物の押出し方向の長さαは、加熱ヒータ７６の長さと略同じか小さく形成されているため、加熱セクションＳ３に於いて、当該圧縮物はその全体が加熱されものとなっている。なお、本実施形態例では、連通部Ｃの下流端側部位ＣDから加熱セクションＳ３までの距離βが、圧縮物の押出し方向の長さαよりも短く形成されている。
【００３９】
次に、成形セクションＳ４および成形手段２０について、たとえば図９〜図１４を参照しながら説明する。図９は、本実施形態例に適用された成形手段の一例およびその周辺を示す一部省略斜視図解図であり、図１０は、図９の要部を示す拡大縦断面図解図であり、図１１は、図１０に示した成形ブレードの取付け構造の一例を示す要部拡大端面図解図である。また、図１２は、図９に示す成形手段を処理チャンバの先端部に取外し可能に装着した状態の一例を簡略化して示した図解図であって、詳細に言えば、特に、成形手段を処理チャンバの先端部に嵌合自在とした構成により取外し可能に装着した状態の一例を、便宜上、図９を簡略化して拡大した拡大斜視図解図である。さらに、図１３は、図１２の分解斜視図であり、図１４は、図１２，図１３に示す成形手段を処理チャンバに嵌合自在に取付ける途中の摺動状態を示す斜視図解図である。
【００４０】
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、たとえば図９に示すように、成形手段２０が複数の成形ブレード８０を含む。複数の成形ブレード８０は、たとえば図１１に示すように、先端部８２から基端部８４にかけて先細りとなるテーパ構造を有し、相対する両側面が対称的に傾斜するテーパ面８６に形成されている。本実施形態例では、成形ブレード８０が断面視逆３角形状の態様を有し、例えば、金属製のプレートを当該逆３角形状の態様となるように折り曲げられて形成される。
【００４１】
複数の成形ブレード８０は、それぞれ、ブレードホルダ９０に支持されている。ブレードホルダ９０は、図９および図１３に示すように、たとえば横長矩形板状の基体９２を含む。基体９２は、その中央に当該基体９２の長手方向に延び設けられるたとえば矩形の開放部９２Ａを有する。この開放部９２Ａは、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａと連通可能となる態様を有するものである。
基体９２の幅方向の両端部には、当該基体９２の長手方向に延び設けられるたとえば断面Ｌ字状の突設体９４が配設される。突設体９４は、長片部９４ａと短片部９４ｂとを有する。長片部９４ａは、基体９２の幅方向の両端から当該基体９２の一方主面側（後面側）へ直角に突出している。両側の短片部９４ｂは、互いに対向するように、長片部９４ａの先端から直角に突出している。この場合、ブレードホルダ９０は、基体９２と、突設体９４の長片部９４ａおよび短片部９４ｂとの間に、それらの部位で囲繞された嵌合凹部９６を有するものとなる。嵌合凹部９６は、後述する処理チャンバ１２の嵌合凸部と嵌合自在となるものである。
【００４２】
成形ブレード８０は、図９，図１３に示すように、ブレードホルダ９０の基体９２の他方主面側（前面側）に取着される。すなわち、基体９２は、図１１に示すように、その他方主面側に、たとえば断面矩形の窪み部９８を備え、この窪み部９８に、成形ブレード８０の基端部８４が挿入されて取着される。この場合、複数の成形ブレード８０は、図９に示すように、基体９２の開放部９２Ａの長手方向（たとえば図９で見て、水平方向）に所定の間隔をもって配列され、且つ、図９，図１０，図１３等に示すように、複数の成形ブレード８０の基端部８４側が開放部９２Ａの幅方向（たとえば図９で見て、垂直方向）に跨るようにブレードホルダ９０に取着される
【００４３】
成形ブレード８０をブレードホルダ９０の基体９２に取着する取着方法としては、たとえば次のような方法が採用され得る。１つには、たとえば成形ブレード８０の基端部８４を基体９２の窪み部９８に挿入した後、溶接等の固着手段により固着する方法である。もう１つには、弾性を有する金属製プレートで断面視逆３角形状の態様の成形ブレード８０を形成した後、当該弾性を有する成形ブレード８０の基端部８４をその弾性復元力を利用して上記窪み部９８に挿着する方法である。
【００４４】
複数の成形ブレード８０が取着されたブレードホルダ９０は、図９および図１２〜図１４に示すように、処理チャンバ１２の先端部に嵌合自在となり、且つ、取外し可能に装着されるものとなっている。
すなわち、図１３に示すように、処理チャンバ１２の先端部には、嵌合凸部として、外方に突設するたとえばフランジ部１００が配設されている。成形手段２０は、そのブレードホルダ９０の嵌合凹部９６と、処理チャンバ１２のフランジ部１００とが、摺動自在に嵌合されるものとなっている。また、ブレードホルダ９０には、基体９２の他方主面（前面）で且つその長手方向の両側に間隔を隔てた部位に、留め具１０２を挿着するためのねじ穴等の留め穴１０４が設けられている。さらに、処理チャンバ１２の先端部には、留め穴１０４と連通されるねじ穴等の留め穴１０６が設けられている。
【００４５】
処理チャンバ１２のフランジ部１００にブレードホルダ９０の嵌合凹部９６を嵌合させ、留め具１０２によって成形手段２０のブレードホルダ９０と処理チャンバ１２の先端部が取外し可能に装着される。この場合、ブレードホルダ９０は、その開放部９２Ａが排出口部１２Ａと対向されるように、処理チャンバ１２の先端部に取外し可能に装着されると共に、当該処理チャンバ１２の排出口部１２Ａとブレードホルダ９０の開放部９２Ａとは連通されるものとなる。
【００４６】
上述したように、成形手段２０が処理チャンバ１２の先端部に装着されると、たとえば図９に示すように、複数の成形ブレード８０によって、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａは、その水平方向に横並びに複数に区画されるものとなる。複数の成形ブレード８０は、それぞれ、当該成形ブレード８０の先端部８２から基端部８４にかけて先細りとなるテーパ構造を有するので、たとえば図１１に示すように、溶融固形化物が通過する複数の各成形ブレード８０間を通路Ｐとしてみたとき、通路Ｐは、成形ブレード８０の基端部８４側（排出口部側）から先端部８２側にかけて先細りとなるテーパ構造を有するものとなっている。すなわち、複数の成形ブレード８０の基端部８２側間（以下、「通路入口」という。）から、複数の成形ブレード８０の先端部８２側間（以下、「通路出口」という。）側に向かって先細りのテーパ形状を有するものとなっている。
【００４７】
この場合、複数の成形ブレード８０に於いて、図１１に示すように、ブレードホルダ９０の基体９２の厚みをａとし、当該基体９２の他方主面（前面）端から各成形ブレード８０の先端部８２までの長さ、つまり、当該基体９２の他方主面（前面）端から突出した各成形ブレード８０の突出長さをｂとし、通路Ｐの通路入口の幅をｃとし、通路Ｐの通路出口の幅をｄとしたとき、本実施形態例では、ａ＞ｂに形成され、通路Ｐのテーパ比（ｃ−ｄ／ｂ）は、大凡、１／５程度に形成されている。テーパ度で言うと、２０％程度である。
なお、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、特に、家庭から出される調理屑，残飯等の各種生ゴミ、ビニール袋，発泡トレイ等の各種プラスチックゴミ、および、紙袋，紙パック，段ボール，新聞紙，紙おむつ等の各種紙製ゴミなどの家庭ゴミを含む一般廃棄物を減容処理した減容物を原料とするため、上記したブレードホルダ９０の基体９２の厚みａ、当該基体９２の他方主面（前面）端から突出した各成形ブレード８０の突出長さｂ、通路Ｐの通路入口の幅ｃおよび通路Ｐの通路出口の幅ｄは、当該減容処理される各種生ゴミと、各種プラスチックゴミと、各種紙製ゴミとの容量比や、当該各種ゴミが当該減容処理段階で行われうる破砕処理の程度などによっても、適宜、変更され得るものとなっている。また、当該ａ，ｂ，ｃ，ｄの値は、排出口部１２Ａから押し出されて排出される溶融固形化物の柔らかさの程度によっても、変更され得るものとなっている。当該溶融固形化物が柔らか過ぎる場合には、各成形ブレード８０の突出長さｂを図１１で示すものよりも長く形成されることが好ましい。
【００４８】
次に、成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造の変形例および他の例について、以下、たとえば図１５〜図１９を参照しながら説明する。
すなわち、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造では、処理チャンバ１２の先端部の長手方向の一端側から他端側へ摺動自在に嵌合されたブレードホルダ９０を、当該ブレードホルダ９０の基体９２の他方主面（前面）側から、たとえば２つの留め具１０２によりブレードホルダ９０を処理チャンバ１２の先端部に締結されるものであったが、当該取付け構造は、それに限定されるものではなく、たとえば図１５に示すように、処理チャンバ１２先端部に摺動自在に嵌合されたブレードホルダ９０の一方の側端面側に、たとえば矩形状のジョイント板１０８を配置し、当該ジョイント板１０８をたとえば単一の留め具１１０で締め付ける取付け構造としてもよい。この場合、図１５に示す取付け構造では、成形手段２０を処理チャンバ１２の先端部に単一の留め具１１０で締結するものとなっているため、成形手段２０の取り付けおよび取外しが簡便なものとなる。
【００４９】
また、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造では、ブレードホルダ９０の基体９２、突設体９４の長片部９４ａおよび短片部９４ｂとの間に、嵌合凹部９６を有し、当該嵌合凹部９６と処理チャンバ１２のフランジ部１００とが嵌合自在となるものであったが、成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造に於けるブレードホルダ９０と処理チャンバ１２の先端部との嵌合構造は、それに限定されるものではなく、たとえば図１６の（Ａ），（Ｂ）に示すように、フランジ部１００を有していない処理チャンバ１２の先端部に対して、断面「コ」字状のブレードホルダ９０の嵌合凹部１１２を嵌合させる嵌合構造としてもよい。なお、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、上記した留め具等により適宜取外し可能に締結される。
【００５０】
図１６の（Ａ），（Ｂ）に示す嵌合構造では、ブレードホルダ９０が、基体９２と、長片部９４ａのみを備えた突設体９４とで形成され、当該基体９２および長片部９４ａの間に嵌合凹部１１２を有するものとなっている。この場合、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０および処理チャンバ１２の嵌合構造が、処理チャンバ１２の先端部の長手方向の一端側から他端側に摺動自在に成形手段２０が嵌合された態様であるのに対して、図１６の（Ａ），（Ｂ）に示す嵌合構造では、処理チャンバ１２の先端部に対して当該処理チャンバ１２の正面側から成形手段２０を単に嵌め込んで嵌合自在に取着する態様となっているため、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しがより一層簡便化されるものとなっている。
【００５１】
一方、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０では、ブレードホルダ９０が、基体９２と、長片部９４ａおよび短片部９４ｂを有する突設体９４とで構成されたが、それに限定されるものではなく、当該ブレードホルダ９０は、たとえば図１７の（Ａ），（Ｂ）に示すように、長片部１１４ａおよび短片部１１４ｂを有する突設体１１４だけで構成されてもよい。すなわち、長片部１１４ａおよび短片部１１４ｂが、それぞれ、処理チャンバ１２のフランジ部１００に嵌合可能となるように、２つの突設体１１４が垂直方向（上下方向）に所定の間隔を隔てて配置される。また、複数の成形ブレード８０は、２つの突設体１１４の幅方向の一端側で、且つ、その長手方向に所定の間隔を隔てて配列される。そして、成形手段２０は、複数の成形ブレード８０がそれぞれ２つの突設体１１４間に架設されることによって構成されるものとなっている。この場合、複数の成形ブレード８０は、それぞれ、その基端部８４が突設体１１４の長片部１１４ａの幅方向の一端側（前面側）端面に、溶接等の固着手段により固着される。
【００５２】
図１７の（Ａ），（Ｂ）に示す成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造では、突設体１１４の長片部９４ａおよび短片部９４ｂ間の段差部１１６と処理チャンバ１２のフランジ部１００とが摺動自在に嵌合されるものとなり、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、留め具等により適宜取外し可能に締結される。
この場合、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａの開口端面と成形手段２０の開放端面とが同一面上に配置されるものとなる。そのため、図９，図１２，図１３，図１４等で示した成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造に示すように、当該排出口部１２Ａの開口端面とブレードホルダ９０の基体９２の開放部９２Ａの開放端面との間に間隔を有するものと比べて、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから溶融固形化物がスムーズに排出される。
【００５３】
また、図１８の（Ａ），（Ｂ）に示す成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造は、図１７の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造と比べて、特に、ブレードホルダ９０の基体９２を構成する長片部９４ａと短片部９４ｂとの配置が逆になっている点、および、処理チャンバ１２の先端部にフランジ部１００が配設されていない点で相違する構成となっている。図１８の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、複数の成形ブレード８０が、基体１１８の短片部１１８ａ間に架設されることによって、成形手段２０が構成されている。複数の成形ブレード８０は、その基端部８４側が基体１１８の短片部１１８ａの幅方向の一端側（前面側）端面に、溶接等の固着手段により固着される。なお、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、留め具等により適宜取外し可能に締結される。
【００５４】
この場合、基体９２の短片部１１８ａおよび長片部１１８ｂの間の段差部１２０と、処理チャンバ１２の先端部とが嵌合自在となる。図１８の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、処理チャンバ１２の正面側から成形手段２０を単に嵌め込んで嵌合自在に取着する態様となっているため、図１７の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造のように、成形手段２０を処理チャンバ１２のサイドから摺動自在に嵌合させるものと比べて、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しがより一層簡便化されるものとなっている。
【００５５】
さらに、図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す成形手段２０と処理チャンバ１２との取付け構造は、たとえば図１７の（Ａ），（Ｂ）で示した取付け構造の態様と比べて、特に、ブレードホルダ９０が基体１２２だけで構成され、長片部および短片部は設けられていない点と、処理チャンバ１２の先端部にフランジ部１００が配設されていない点で相違している。すなわち、図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、ブレードホルダ９０の基体１２２の幅方向の一方端側（前面側）に、複数の成形ブレード８０が、基体１２２の長手方向に所定の間隔を隔てて配列され、２つの基体１２２間に架設されることによって、成形手段２０が構成されている。なお、成形手段２０と処理チャンバ１２の先端部とは、留め具等により適宜取外し可能に締結される。また、複数の成形ブレード８０は、それぞれ、その基端部８４側が基体１２２の幅方向の一方端側（前端側）面に取着される。
【００５６】
図１９の（Ａ），（Ｂ）に示す取付け構造では、２つの基体１２２間の空間部１２４がブレードホルダ９０の嵌合凹部に相当し、当該ブレードホルダ９０の空間部１２４と、フランジ部１００を有していない処理チャンバ１２の先端部とが嵌合自在となる。
すなわち、当該取付け構造では、処理チャンバ１２の正面側から、成形手段２０の空間部１２４と処理チャンバ１２の先端部とを嵌合可能とすることができると共に、また、処理チャンバ１２の側面側からも、成形手段２０の空間部１２４と処理チャンバ１２の先端部とを嵌合可能とすることができるため、たとえば図９〜図１８に示した成形手段２０と処理チャンバ１２の取付け構造の態様に比べて、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しがより一層簡便化されるものとなっている。
この場合、当該固形燃料の製造装置１０を設置したときの処理チャンバ１２および成形手段２０のブレードホルダ９０の配置態様に応じて、処理チャンバ１２の先端部と上記空間部１２４（ブレードホルダ９０の嵌合凹部）との嵌合方向は、特に、たとえば図１で見た場合の前後方向、上下方向および左右方向など、適宜、変更可能となり得るものとなっている。
【００５７】
次に、切断手段２１について、たとえば図２０を参照しながら説明する。
すなわち、本実施形態例では、切断手段２１が、たとえばギロチン切断機２１Ａを含む。ギロチン切断機２１Ａは、たとえば図２０に示すように、成形手段２０の各成形ブレード８０の外方近傍に配設される。本実施形態例では、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出され、複数の成形ブレード８０間（「通路Ｐ」）を通過し、当該「通路Ｐ」から固形燃料として排出される溶融固形化物が、当該ギロチン切断機２１Ａにより適宜所定の長さに切断されるものとなっている。
なお、複数の成形ブレード８０間（「通路Ｐ」）を通過する溶融固形化物は、当該溶融固形化物の自重により、順次、分断された状態となって、通路Ｐから押し出される場合も想定されるため、本実施形態例では、このような場合には、ギロチン切断機を作動させない構成となっている。
【００５８】
次に、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０の予熱機構Ｓ５について、たとえば図１，図２および図３を参照しながら説明する。
すなわち、予熱機構Ｓ５は、特に、図２および図３等に示すように、たとえばブロワ１２６を含む。ブロワ１２６は、土台２２の上に設置され、処理チャンバ１２と所定の間隔を隔てた位置で且つ加熱セクションＳ３の周辺部に配置されている。ブロワ１２６は、吸込口部１２８および吐出口部１３０を含み、吸込口部１２８および吐出口部１３０には、それぞれ、レジューサ等の管継手１２８ａおよび１３０ａが取り付けられている。
ブロワ１２６の吸込口部１２８側には、管継手１２８ａを含む配管部１３２を経由して、ホッパ部２４およびフード７８に接続されている。また、ブロワ１２６の吐出口部１３０側には、管継手１３０ａを含む配管部１３４を経由して、脱臭機１３６の入口部１３６ａに接続されている。さらに、脱臭機１３６の出口部１３６ｂは、配管部１３８を経由してホッパ部２４のジャケットカバー３０に接続されている。なお、ジャケットカバー３０には、図１に示すように、換気・通風用の配管路１４０が配設されている。
【００５９】
本実施形態例では、予熱機構Ｓ５に於いて、ブロワ１２６を稼働させることによって、加圧セクションＳ２で加圧処理を終えた後のゴミの臭気を含む排気ガスおよび加熱セクションＳ３で加熱処理を終えた後の排気ガスが、それぞれ、配管部１３２を経由してブロワ１２６の吸込口部１２８側に吸引される。ブロワ１２６に吸引された上記排気ガスは、当該ブロワ１２６の吐出口部１３０側から、配管部１３４を経由して、脱臭機１３６の入口部１３６ａに圧送される。脱臭機１３６で脱臭処理を終えた排気ガスは、清浄された加熱ガスとして、当該脱臭機１３６の出口部１３６ｂから、配管部１３８を介して、ホッパ部２４のジャケットカバー３０へと送り込まれ、ジャケットカバー３０を加熱（予熱）する。つまり、加熱（予熱）されたジャケットカバー３０を介して、ホッパ部２４のホッパ部本体２６が加熱（予熱）される。
【００６０】
したがって、本実施形態例では、予熱機構Ｓ５によって、原料供給セクションＳ１，加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３内のゴミの臭気を含む加熱された空気、この場合、主として、加圧セクションＳ２および加熱セクションＳ３での処理が終えた後の排気ガスの熱エネルギを、ホッパ部２４のジャケットカバー３０を予熱する低熱源として循環利用することができるものとなっている。
【００６１】
次に、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０の作動工程について、主として、図２０〜図２６等を参照しながら、以下、説明する。
先ず、原料供給セクションＳ１に於いて、ホッパ部本体２６の投入口部２６Ａ（例えば、図１参照）から投入された原料Ｗは、案内傾斜面２６Ｂに案内され、図２０に示すように、当該ホッパ部本体２６の下方の処理チャンバ１２と連接される所定の位置（連通部Ｃ）に供給される。つまり、原料Ｗは、ホッパ部２４を経由して、加圧セクションＳ２に供給される。原料Ｗがホッパ部２４に供給されるときには、図２０に示すように、押出し部材５８の先端５８Ａは、初期的に、連通部Ｃの上流端側部位ＣUと略同じ位置（以下、「原点位置」という。）で待機するものとなっている。
【００６２】
次に、加圧セクションＳ２に於いては、図２０に示すように、加圧手段１４の加圧部材３２が下降し、連通部Ｃに供給された原料を加圧することにより、原料Ｗが加圧される。そのため、押圧部材３２で加圧された原料Ｗは、圧縮されて圧縮物ＷPに形成される。
【００６３】
さらに、加圧セクションに於いて形成された圧縮物ＷPは、図２１に示すように、押出し手段１６の押出し部材５８によって、間欠的に排出口部１２側（排出口部１２Ａの方向）に向けて押し出される。本実施形態例では、油圧シリンダ６２のピストンロッド６２Ａが所定のストロークで連通部Ｃ内を前進することによって、図２１に示すように、圧縮物ＷPが押出し部材５８により下流側の加熱セクションＳ３へと押し出される。加熱セクションＳ３へと押し出された圧縮物ＷPは、その一部が加熱セクションＳ３に進入する。なお、加圧セクションＳ２に於いて、押出し部材５８により圧縮物ＷPが加熱セクションＳ３へ押し出されると略同時に、加圧部材３２は上昇するものとなっている。
【００６４】
押出し部材５８により、先行する圧縮物ＷPが加熱セクションＳ３へ押し出された後、押出し部材５８の先端５８Ａは、図２２に示すように、原点位置に復帰する。このとき、押出し部材５８により加熱セクションＳ３へ押し出された先行する圧縮物ＷPと、押出し部材５８の先端５８Ａとの間には、つまり、加圧部材３２の下方の連通部Ｃには、ホッパ部本体２６に溜められていた原料Ｗが供給される。そして、加圧部材３２が下降し、当該連通部Ｃに供給された原料Ｗが加圧部材３２により加圧され・圧縮されて圧縮物ＷPに形成された後、当該圧縮物ＷPは、図２３に示すように、押出し部材５８で下流側へと押し出される。
本実施形態例では、加圧セクションＳ２に於いて、加圧部材３２で加圧・圧縮されることにより形成された圧縮物ＷPが、順次、たとえば図２０〜図２３に示すように、間欠的に押出し部材５８により下流側へと押し出される工程を有するものとなっている。
【００６５】
さらに、加圧セクションＳ２から順次押し出されて送出されてきたＷPは、たとえば図２１〜図２５に示すように、加熱セクションＳ３に於いて、加熱手段１８の加熱ヒータ７６により加熱される。加熱手段１８で加熱された圧縮物ＷPは、溶融固形化物ＷMに形成される。加圧セクションＳ２側から加熱セクションＳ３側へと送られてくる圧縮物ＷPは、押出し手段１６の押出し部材５８により間欠的に押し出されて送られるために、圧縮物ＷPが一定の時間、加熱セクションＳ３で停留した後、下流側の排出口部１２Ａ側（排出口部１２Ａの方向）へと送られていく。この場合、加熱セクションＳ３に於いて、圧縮物ＷPが一定の時間停留するとき、当該圧縮物ＷPは、加熱ヒータ７６で一定の時間加熱されるので、圧縮物ＷPは、たとえば図２４および図２５に示すように、溶融固形化物ＷMに形成される。
【００６６】
加熱セクションＳ３に於いて、加熱ヒータ７６の発熱作用により、圧縮物ＷPが加熱され、当該圧縮物ＷP中に含まれるプラスチック等の可燃性廃棄物の一部が軟化、溶融ないし半溶融され、バインダーとしての機能が発揮されるため、当該圧縮物ＷP中の他の廃棄物との結合が促進されるものとなる。この場合、プラスチック等を含んだ可燃性廃棄物の溶融固形化作用によって、圧縮物ＷPの表面側層に存在するプラスチック等の可燃性廃棄物が溶融固形化されることで、当該圧縮物ＷPの内部がその表面側層の溶融固化物で強固に囲繞されるので、圧縮物ＷPに一体性が付与されて当該圧密化が促進される。このようにして、圧縮物ＷPは、溶融固形化物ＷMに形成され、さらに下流側の排出口部１２Ａ側へと順次押し出されるものとなる。
【００６７】
加熱セクションＳ３から下流側へ押し出された溶融固形化物ＷMは、たとえば図２５に示すように、順次、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出されて排出され、成形セクションＳ４に於いて、複数の成形ブレード８０の間を通過することによって成形されるものとなっている。
この場合、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出され、複数の成形ブレード８０間を通過する溶融固形化物ＷMは、複数の成形ブレード８０間で、外気および複数の成形ブレード８０との接触により冷却されながら、複数の成形ブレード８０間を通過する。すなわち、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから押し出されて排出された溶融固形化物ＷMは、複数の成形ブレード８０間に構成されたテーパ構造を有する通路Ｐに導入される。
【００６８】
本実施形態例では、たとえば図９〜図１１に示すように、通路Ｐが複数の成形ブレード８０間に於いて、複数の成形ブレード８０の基端部８４側間（通路入口）の幅ｃが、複数の成形ブレード８０の先端部８２側間（通路出口）の幅ｄよりも幅の広いテーパ形状を有するため、この通路Ｐに導入された溶融固形化部ＷMは、各成形ブレード８０のテーパ面８６に沿って徐々に当該成形ブレード８０間で圧縮されて成形されながら、通路Ｐを通過し、当該通路Ｐから固形燃料Ｆとして順次排出されるものとなっている。
【００６９】
この場合、本実施形態例では、たとえば図２５に示すように、排出口部１２Ａから処理チャンバ１２の外に押し出され、複数の成形ブレード８０間の通路Ｐを通過し、当該通路Ｐから固形燃料Ｆとして排出される溶融固形化物ＷMが、切断手段としてのたとえばギロチン切断機２１Ａによって、適宜、所定の長さに切断されるものとなっている。
なお、当該固形燃料の製造装置１０での作業が終えると、処理チャンバ１２内に残っている圧縮物ＷPおよび溶融固形化物ＷMの残渣は、たとえば図２６に示すように、押出し部材５８により排出口部１２Ａから外部に排出されるものとなっている。
【００７０】
本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、上述したように、複数の成形ブレード８０間の通路Ｐが、通路Ｐの通路入口側から通路出口側に向かって先細りのテーパ形状を有しているので、当該複数の成形ブレード８０の基端部８４側間（通路入口）を通過する溶融固形化物ＷMの通過抵抗力が減少される。すなわち、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから、押し出されて排出される溶融固形化物ＷMが、上記通路Ｐ内に導入し易いものとなっている。
【００７１】
そのため、本実施形態例では、通路Ｐに於いて、異物の引っ掛かり等を防止でき、通路Ｐに当該異物および溶融固形化物ＷMが詰まるのを極力防止することができるものとなって、上記通路Ｐの詰まりによる当該製造装置１０の運転停止や処理チャンバ１２内の不具合を回避することができる。したがって、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、固形燃料の製造に必要な時間も短縮させることができ、単位時間当たりの処理量も増大させることができる。
【００７２】
また、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、成形手段２０が排出口部１２Ａに連接されるように処理チャンバ１２の先端部に取外し自在に配設されているため、仮に、複数の成形ブレード８０間、および／または、ブレードホルダ９０と排出口部１２Ａとの間に、異物の引っ掛かり等による目詰まりが発生した場合でも、処理チャンバ１２の先端部から留め具１０２による締め付けを解除して成形手段２０を取り外し、当該異物を取り除いて目詰まりを解消することができるものとなっている。この場合、処理チャンバ１２の先端部に対して、成形手段２０を摺動自在に嵌合可能となっているため、当該摺動方向に於いて、処理チャンバ１２の先端部への成形手段２０の取付けおよび取外しを簡便化することができる。しかも、成形手段２０を取り外すことによって、複数の成形ブレード８０間およびブレードホルダ９０の清掃も容易に行えるものとなる。
【００７３】
また、成形手段２０の複数の成形ブレード８０およびブレードホルダ９０は、溶融固形化物ＷMに当接され、溶融固形化物ＷMが通路Ｐを通過する際に負荷を受けるため、当該固形燃料ＷMの製造装置を長時間稼働させた場合、複数の成形ブレード８０およびブレードホルダ９０が摩耗して劣化したり、熱的機械的衝撃を受けて損傷したりする恐れが想定されるが、そのような場合に於いても、劣化ないし損傷した成形手段２０の複数の成形ブレード８０およびブレードホルダ９０を取外して、新しい成形手段２０と簡単に交換することができる。
【００７４】
さらに、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、押出し手段１６が処理チャンバ１２内で往復動自在となる構成態様を有するため、特許文献１等に示すようなリングダイス方式のペレットミル装置および特許文献２等に示すようなスクリュー型押出成形機に比べて、製造装置１０全体の振動が極めて小さくすることができるため、振動による騒音も殆ど無く、また、モータに動力変動が生じる恐れも払拭することが可能なものとなっている。
【００７５】
さらに、本実施形態例にかかる固形燃料の製造装置１０では、図２０〜図２６に示すように、処理チャンバ１２の先端部に位置する排出口部１２Ａから排出される先行の溶融固形化物ＷMは、後続の１つ以上の溶融固形化物ＷMによって、順次、当該排出口部１２Ａから押し出されて排出される構成態様となっている。すなわち、先行する溶融固形化物ＷMは、後続の１つ以上の溶融固形化物ＷMを間に介して、間接的に当該排出口部１２Ａら押し出されるものとなっている。
【００７６】
この場合、加熱セクションＳ３で形成された溶融固形化物ＷMが、押出し手段１６によって、直接的に、一気に排出口部１２Ａから押し出されて排出される構成態様に比べて、上記した成形手段２０にかかる押圧力を低減させることが可能となり、複数の成形ブレード８０の基端部８４側間（通路Ｐの通路入口）を通過する溶融固形化物ＷMの通過抵抗力の低減化が図れる。そのため、処理チャンバ１２の排出口部１２Ａから外に押し出されて排出される溶融固形化物ＷMを通路Ｐ内により一層導入し易いものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本願発明にかかる実施形態の一例を示す正面図解図である。
【図２】図１の平面図解図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】本実施形態例に適用された加圧手段の一例を示す要部正面図解図である。
【図５】図４の左側面図解図である。
【図６】本実施形態例に適用された押出し手段の一例を示す要部正面図解図である。
【図７】図６の右側面図解図である。
【図８】図６の左側面図解図である。
【図９】本実施形態例に適用された成形手段の一例およびその周辺を示す一部省略斜視図解図である。
【図１０】図９の要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１１】図１０に示した成形ブレードの取付け構造の一例を示す要部拡大端面図解図である。
【図１２】図９に示す成形手段を処理チャンバの先端部に取外し可能に装着した状態の一例を簡略化して示した図解図であって、詳細に言えば、特に、成形手段を処理チャンバの先端部に嵌合自在とした構成により取外し可能に装着した状態の一例を、便宜上、図９を簡略化して拡大した拡大斜視図解図である。
【図１３】図１２の分解斜視図である。
【図１４】図１２，図１３に示す成形手段を処理チャンバに嵌合自在に取付ける途中の摺動状態を示す斜視図解図である。
【図１５】図９〜図１１および図１２〜図１４に示した成形手段と処理チャンバとの取付け構造の変形例を簡略化して示す斜視図解図である。
【図１６】成形手段と処理チャンバとの取付け構造の他の例を簡略化して示す図解図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１７】成形手段と処理チャンバとの取付け構造のさらに他の例を簡略化して示す図解図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１８】成形手段と処理チャンバとの取付け構造のさらに他の例を簡略化して示す図解図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図１９】成形手段を処理チャンバの先端部に取外し可能に装着した状態のさらに他の例を示す図であって、（Ａ）はその分解斜視図解図であり、（Ｂ）はその要部を示す拡大縦断面図解図である。
【図２０】図１，図２および図３等に示した本願発明にかかる実施形態例の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２１】図２０に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２２】図２１に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２３】図２２に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２４】図２３に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２５】図２４に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【図２６】図２５に示す作動工程の次の作動工程を示す縦断面図解図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 固形燃料の製造装置
１２ 処理チャンバ
１４ 加圧手段
１６ 押出し手段
１８ 加熱手段
２０ 成形手段
２１ 切断手段
２１Ａ ギロチン切断機
２２ 土台
２３ 支柱部材
２４ ホッパ部
２６ ホッパ部本体
２６Ａ 投入口部
２６Ｂ 案内傾斜面
３０ ジャケットカバー
３２ 加圧部材
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 加圧部材の側面
３４ 昇降手段
３６ 油圧シリンダ
３６Ａ ピストンロッド
３６Ｂ 先端ナット
３６Ｃ 雄ねじ
３８ 連結棒
４０ ジョイント部材
４０ａ 雄ねじ
４０Ａ ねじ穴
４２ 直動案内機構部
４４ 軌道レール
４４ａ 軌道溝
４６ スライダ
４８ 取付け穴
５０Ａ，５０Ｂ 取付けベース
５４ エンドキャップ
５６ 取付け用ねじ穴
５８ 押出し部材
５８Ａ 押出し部材の先端
６０ 変位手段
６２ 油圧シリンダ
６２Ａ ピストンロッド
６２Ｂ，６２Ｃ 先端ナット
６４ ブラケット部材
６６ ベース部
６８ａ，６８ｂ 支持部
７０ 取付け部
７２ 切欠き部
７４ 保持部
７６ 加熱ヒータ
７８ フード
８０ 成形ブレード
８２ 先端部
８４ 基端部
８６ テーパ面
９０ ブレードホルダ
９２ 基体
９２Ａ 開放部
９４ａ，１１４ａ 長片部
９４ｂ，１１４ｂ 短片部
９６ 嵌合凹部
９８ 窪み部
１００ フランジ部
１０２，１１０ 留め具
１０４，１０６ 留め穴
１０８ ジョイント板
１１２ 嵌合凹部
１１６，１２０ 段差部
１１８ 基体
１１８ａ 短片部
１１８ｂ 長片部
１２２ 基体
１２４ 空間部（嵌合凹部）
１２６ ブロワ
１２８ 吸込口部
１２８ａ 管継手
１３０ 吐出口部
１３０ａ 管継手
１３２，１３４，１３８，１４０ 配管部
１３６ 脱臭機
Ｓ１ 原料供給セクション
Ｓ２ 加圧セクション
Ｓ３ 加熱セクション
Ｓ４ 成形セクション
Ｓ５ 予熱機構
Ｃ 連通部
ＣD 連通部の下流端側部位
ＣU 連通部の上流端側部位
Ｗ 原料
ＷP 圧縮物
ＷM 溶融固形化物
α 加圧セクションＳ２で加圧・圧縮される原料の押出し方向の長さ
β 連通部Ｃの下流端側部位ＣDから加熱セクションＳ３までの距離
Ｆ 固形燃料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、前記原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて前記原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置であって、
その中で前記原料の溶融固形化物が形成され、その先端部に前記溶融固形化物が排出される排出口部を有する扁平筒状の処理チャンバ、
前記処理チャンバの所定の位置に連接され、前記原料が供給される原料供給セクション、
前記原料供給セクション内で上下動自在となるように配設された加圧手段により、前記原料供給セクションに供給された前記原料が前記処理チャンバの所定の位置で加圧され、圧縮物が形成される加圧セクション、
前記処理チャンバ内で往復動自在となるように配設され、前記加圧セクションで形成された前記圧縮物を間欠的に前記排出口部側に押し出す押出し手段、
前記排出口部よりも上流側で、且つ、前記加圧セクションよりも下流側で、前記処理チャンバの近傍に配設された加熱手段により、前記押出し手段で押し出されてきた前記圧縮物が加熱され、溶融固形化物が形成される加熱セクション、および
前記処理チャンバの先端部に取外し自在に配設された成形手段により、前記排出口部から前記処理チャンバの外に押し出されて排出された前記溶融固形化物を成形する成形セクションを含み、
前記成形手段は、
前記排出口部から前記処理チャンバの外に押し出されて排出された前記溶融固形化物がその間を通過する複数の成形ブレード、および
前記複数の成形ブレードを支持すると共に、前記排出口部と連通可能となる開放部を備え、前記開放部が前記排出口部と対向されるように、前記処理チャンバの先端部に取外し可能に装着されるブレードホルダを含み、
前記複数の成形ブレードは、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有し、前記ブレードホルダの前記開放部の水平方向に所定の間隔をもって配列され、且つ、前記複数の成形ブレードの基端部側が前記開放部を垂直方向に跨るように前記ブレードホルダに取着されることを特徴とする、固形燃料の製造装置。
【請求項２】
前記ブレードホルダは、前記処理チャンバの先端部と嵌合される嵌合凹部を含み、前記処理チャンバの先端部に前記ブレードホルダの前記嵌合凹部が嵌合自在となることで、前記処理チャンバの先端部に前記成形手段が取外し可能に装着されることを特徴とする、請求項１に記載の固形燃料の製造装置。
【請求項３】
前記処理チャンバの先端部は、嵌合凸部を含み、前記ブレードホルダは、前記嵌合凸部と嵌合可能となる嵌合凹部を含み、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部が摺動自在に嵌合されることを特徴とする、請求項２に記載の固形燃料の製造装置。
【請求項４】
前記加圧セクションから押し出される先行の前記圧縮物は、後続の前記圧縮物を介して、順次、前記加熱セクション側に押し出されると共に、
前記加熱セクションから押し出される先行の前記溶融固形化物は、後続の前記溶融固形化物を介して、順次、前記成形セクション側に押し出されて前記排出口部から排出されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の固形燃料の製造装置。
【請求項１】
一般廃棄物および／または産業廃棄物を原料とし、前記原料に含まれる可燃性廃棄物を用いて前記原料を固形燃料に形成する固形燃料の製造装置であって、
その中で前記原料の溶融固形化物が形成され、その先端部に前記溶融固形化物が排出される排出口部を有する扁平筒状の処理チャンバ、
前記処理チャンバの所定の位置に連接され、前記原料が供給される原料供給セクション、
前記原料供給セクション内で上下動自在となるように配設された加圧手段により、前記原料供給セクションに供給された前記原料が前記処理チャンバの所定の位置で加圧され、圧縮物が形成される加圧セクション、
前記処理チャンバ内で往復動自在となるように配設され、前記加圧セクションで形成された前記圧縮物を間欠的に前記排出口部側に押し出す押出し手段、
前記排出口部よりも上流側で、且つ、前記加圧セクションよりも下流側で、前記処理チャンバの近傍に配設された加熱手段により、前記押出し手段で押し出されてきた前記圧縮物が加熱され、溶融固形化物が形成される加熱セクション、および
前記処理チャンバの先端部に取外し自在に配設された成形手段により、前記排出口部から前記処理チャンバの外に押し出されて排出された前記溶融固形化物を成形する成形セクションを含み、
前記成形手段は、
前記排出口部から前記処理チャンバの外に押し出されて排出された前記溶融固形化物がその間を通過する複数の成形ブレード、および
前記複数の成形ブレードを支持すると共に、前記排出口部と連通可能となる開放部を備え、前記開放部が前記排出口部と対向されるように、前記処理チャンバの先端部に取外し可能に装着されるブレードホルダを含み、
前記複数の成形ブレードは、先端部から基端部にかけて先細りとなるテーパ構造を有し、前記ブレードホルダの前記開放部の水平方向に所定の間隔をもって配列され、且つ、前記複数の成形ブレードの基端部側が前記開放部を垂直方向に跨るように前記ブレードホルダに取着されることを特徴とする、固形燃料の製造装置。
【請求項２】
前記ブレードホルダは、前記処理チャンバの先端部と嵌合される嵌合凹部を含み、前記処理チャンバの先端部に前記ブレードホルダの前記嵌合凹部が嵌合自在となることで、前記処理チャンバの先端部に前記成形手段が取外し可能に装着されることを特徴とする、請求項１に記載の固形燃料の製造装置。
【請求項３】
前記処理チャンバの先端部は、嵌合凸部を含み、前記ブレードホルダは、前記嵌合凸部と嵌合可能となる嵌合凹部を含み、前記嵌合凸部と前記嵌合凹部が摺動自在に嵌合されることを特徴とする、請求項２に記載の固形燃料の製造装置。
【請求項４】
前記加圧セクションから押し出される先行の前記圧縮物は、後続の前記圧縮物を介して、順次、前記加熱セクション側に押し出されると共に、
前記加熱セクションから押し出される先行の前記溶融固形化物は、後続の前記溶融固形化物を介して、順次、前記成形セクション側に押し出されて前記排出口部から排出されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の固形燃料の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１０−１２１０４６（Ｐ２０１０−１２１０４６Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９６２７７（Ｐ２００８−２９６２７７）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（５０１０６５８７８）広愛産業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（５０１０６５８７８）広愛産業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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