爆砕装置
【課題】水分を含浸する被爆砕物を連続圧縮により爆砕に適する高圧とすると共に、被爆砕物の高圧の状態を維持することにより、水分が含浸した圧縮状態の被爆砕物を吐出口に搬送可能とする爆砕装置を提供する。
【解決手段】本爆砕装置は、搬送路の途中に設けられて小径となった４つの圧縮通路２２を有する圧縮ブロック２と、各圧縮通路２２に挿入自在とする４本のピストン４及びピストン４の他端を連結し且つカムフォロア４１を設ける４つのスライダー４０と、投入口１１から投入された被爆砕物Ｂを圧縮ブロック２に連続搬送するスクリューフィーダ３と、カム溝７１にスライダー４０のカムフォロア４１を嵌め込んで回転することによりスライダー４０を進退させてピストン４を往復運動させるテーパカム７と、モータＭの駆動によりスクリューフィーダ３を回転させると共にテーパカム７を回転させてピストン４を往復運動させるギヤ機構８とを備える。
【解決手段】本爆砕装置は、搬送路の途中に設けられて小径となった４つの圧縮通路２２を有する圧縮ブロック２と、各圧縮通路２２に挿入自在とする４本のピストン４及びピストン４の他端を連結し且つカムフォロア４１を設ける４つのスライダー４０と、投入口１１から投入された被爆砕物Ｂを圧縮ブロック２に連続搬送するスクリューフィーダ３と、カム溝７１にスライダー４０のカムフォロア４１を嵌め込んで回転することによりスライダー４０を進退させてピストン４を往復運動させるテーパカム７と、モータＭの駆動によりスクリューフィーダ３を回転させると共にテーパカム７を回転させてピストン４を往復運動させるギヤ機構８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端の吐出口と基端側の投入口とに連通する密閉された搬送路に前記投入口から投入された液体含浸状態の被爆砕物を圧送手段により圧送させることで加圧し、加圧状態の被爆砕物を加熱手段により加熱し、この加圧及び加熱された状態の被爆砕物を前記吐出口から吐出させて急激に減圧して爆砕させる爆砕装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の爆砕装置としては、図９に示すように、一端に吐出口１１２を有し他端に水分含浸状態にある被爆砕物Ｂを投入するための投入口１１１を具備するシリンダー１１０と、このシリンダー１１０内にて前記投入口１１１から投入された被爆砕物Ｂを前記シリンダー１１０の軸線方向に圧送するスクリューフィーダ１２０と、前記シリンダー１１０における前記吐出口１１２の近傍を加熱するヒータ１３０とを備えたものがある（特許文献１）。
そして、この爆砕装置は、スクリューフィーダ１２０を回転させることで、投入口１１１から投入された被爆砕物Ｂが吐出口１１２側へ搬送されると同時に圧縮され、且つ吐出口１１２近傍でヒータ１３０により加熱され、この加圧及び加熱状態の被爆砕物Ｂを吐出口１１２から吐出させると同時に急激な減圧により連続的に爆砕させるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−９４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の爆砕装置は、被爆砕物Ｂをスクリューフィーダ１２０によって搬送させて圧縮するが、シリンダー１１０内におけるスクリューフィーダ１２０は、その構造上、シリンダー１１０内の圧力を爆砕に適する圧力まで加圧するのは困難であり被爆砕物が爆砕に適する圧力に達していなければ、吐出口１１２では十分な水蒸気爆発が起こらず爆砕が不十分となる。
【０００４】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、水分を含浸する被爆砕物を連続圧縮により爆砕に適する高圧とすると共に、被爆砕物の高圧の状態を維持することにより、水分を含浸する圧縮状態の被爆砕物を吐出口に搬送し十分な爆砕を可能とする爆砕装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る爆砕装置は、
先端の吐出口と基端側の投入口とに連通する密閉された搬送路に前記投入口から投入された液体含浸状態の被爆砕物を圧送手段により圧送させることで加圧し、加圧状態の被爆砕物を加熱手段により加熱し、この加圧及び加熱された状態の被爆砕物を前記吐出口から吐出させて急激に減圧して爆砕させる爆砕装置であって、
前記搬送路には、小径となった圧縮通路を少なくとも２つ有する圧縮部が設けられ、
前記圧送手段は、前記各圧縮通路に交互に被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧する往復運動機構により構成される。
【０００６】
前記往復運動機構により被爆砕物を搬送路が小径となった前記圧縮通路内に押し込むことで、水分を含む被爆砕物が高圧に圧縮される。また、前記往復運動機構は、少なくとも２つ有する各圧縮通路に交互に被爆砕物を押し込むので、圧縮された被爆砕物を途切れることなく連続的に下流側へ搬送することができる。従って、前記吐出口には高圧の圧縮状態を維持した被爆砕物を連続的に搬送することができる。
【０００７】
（２）前記爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダとを具備し、
同一または別々の駆動源の駆動により前記往復運動機構及び前記スクリューフィーダが運動されることにより被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧するようにしてもよい。
【０００８】
この場合、前記投入口から投入された被爆砕物は、前記スクリューフィーダによって略一定体積で前記圧縮部に搬送され、次に、前記往復運動機構のピストンによって小分けにして少しずつ各圧縮通路に交互に押し込まれて連続して圧縮されるので、本爆砕装置に急激な圧力変化が加わらず爆砕が連続して行われ、本爆砕装置全体の運転を安定して行うことができる。
また、この場合、前記スクリューフィーダと前記ピストンは、別々の駆動源により駆動されるものであってもよい。
【０００９】
（３）前記爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンおよび進退自在に支持されて前記ピストンの他端を連結し且つカムフォロアを設けるスライダーにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダと、
外周面に一周して形成するカム溝に前記スライダーのカムフォロアを嵌め込んで回転することにより前記スライダーを進退移動させて前記ピストンを往復運動させるカム機構と、
前記スクリューフィーダと連結する太陽歯車および前記太陽歯車と輪歯車との間に歯合されて前記カム機構と連結する遊星歯車を具備し、駆動源により前記太陽歯車を回転すると前記スクリューフィーダが回転されると共に前記遊星歯車が公転して前記カム機構が回転されるギヤ機構とを備えるものでもよい。
【００１０】
この場合、前記投入口から投入された被爆砕物は、前記スクリューフィーダによって略一定体積で前記圧縮部に搬送され、次に、前記往復運動機構のピストンによって小分けにして少しずつ各圧縮通路に交互に押し込まれて連続して圧縮されるので、本爆砕装置に急激な圧力変化が加わらず爆砕が連続して行われ、本爆砕装置全体の運転を安定して行うことができる。
また、この場合、駆動源を複数設けることなく、１つの駆動源によって前記スクリューフィーダと前記ピストンとを容易かつ簡易に同期して駆動することができる。
【００１１】
（４）前記爆砕装置において、
前記圧縮部は、前記被爆砕物が通過する２以上の前記圧縮通路と、各圧縮通路がこの圧縮通路よりも広い断面積となって合流する合流部とを備えることにより被爆砕物の逆流防止手段を構成するものでもよい。
【００１２】
この場合、前記合流部は、各圧縮通路よりも広い断面積となっているので、この合流部に圧送されてきた被爆砕物やこの被爆砕物中に含まれる水分が他の圧縮通路に流れ込むことを防止することができる。従って、前記合流部に圧送されてきた被爆砕物に含まれる水分が他の圧縮通路を通って上流側に逆流することも防止でき、圧縮に際して被爆砕物中から水分が抜け出ることを防止することができる。よって、被爆砕物の高圧の状態を維持することができる。
なお、前記合流部としては、テーパ状に下流側に広がるものでもよいし、階段状に下流側に広がるもの等、種々の形状のものが採用可能である。
【００１３】
（５）前記爆砕装置において、
前記圧縮部の下流位置に設けられて前記圧縮部から加圧状態に圧送された被爆砕物を加熱する前記加熱手段を具備する加熱シリンダーと、
前記加熱シリンダーの先端の前記吐出口に配設され、前記吐出口に対向して臨むテーパ部を有して軸線方向に移動可能な可動軸を具備する爆砕部と、
前記テーパ部を前記吐出口に向かって付勢する推力を前記可動軸に付与する推進手段と、
前記加熱シリンダーにおける前記吐出口の近傍の温度または圧力を検知する検知手段と、
前記検知手段からの出力により前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記推進手段を制御するか、前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記加熱手段を制御する制御手段とを備えるものでもよい。
【００１４】
前記加熱手段からの加熱により被爆砕物中の水分が加熱されて被爆砕物が爆砕に適する高温高圧状態となり、そして、前記爆砕部において前記吐出口における前記可動軸のテーパ部の外周との間隙から被爆砕物が吐出されると、高温高圧状態の被爆砕物中の水分が急激に減圧されて気化することにより水蒸気爆発を起こし爆砕が連続的に進行する。
前記制御手段が被爆砕物の供給速度等により変化する前記検知手段からの出力に応答して前記推進手段の推力を低減（推力付与の停止も含む。）又は増加することで、前記可動軸のテーパ部と前記吐出口の開口面積が連続して変化し、これにより、被爆砕物の温度または圧力を一定の値に制御することができ、前記爆砕部における連続的な被爆砕物の爆砕を安定して継続することができる。
また、前記制御手段が前記検知手段からの出力に応答して前記加熱手段を加熱低減（加熱停止も含む。）又は加熱増加することでも、前記吐出口の近傍の温度または圧力を一定の値に制御することができ、前記爆砕部における連続的な被爆砕物の爆砕を安定して継続することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、吐出口には所定の量の水分が含浸した圧縮状態の被爆砕物を連続的に高圧状態に搬送することができ、従って、良好に被爆砕物を連続的に爆砕させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１、図２に示すように、実施の形態による爆砕装置は、液体含浸状態の被爆砕物Ｂが投入される筒状のコラム１と、コラム１の前部に設けられて被爆砕物Ｂが圧縮される圧縮ブロック（圧縮部）２と、コラム１に投入された被爆砕物Ｂを圧縮ブロック２へ搬送するためのスクリューフィーダ３と、スクリューフィーダ３で搬送された被爆砕物Ｂを圧縮ブロック２において圧縮するための４本のピストン（往復運動機構）４と、圧縮ブロック２の前部に設けられて被爆砕物Ｂが加熱される加熱シリンダー５と、加熱シリンダー５の前部に設けられて被爆砕物Ｂの爆砕が行われる爆砕ヘッド（爆砕部）６とを備える。なお、コラム１、圧縮ブロック２、加熱シリンダー５のそれぞれの内部空間（１０，２１，２２，５０）は、被爆砕物Ｂを搬送するための連続した搬送路を形成している。また、被爆砕物Ｂとしては、例えば、水を含浸させた古紙等が例示される。
【００１７】
コラム１は、図３（ａ）（ｂ）をも参照して、外周面に被爆砕物Ｂを投入するための投入口１１が設けられており、内部が被爆砕物Ｂを搬送する搬送路の一部となっている。なお、この投入口１１には、図示しないが、押し込み装置を備えたホッパーを取り付けるようにしてもよい。前記コラム１内には、スクリューフィーダ３が配置されており（図２参照）、このスクリューフィーダ３の回転によって投入口１１からコラム１内に投入された被爆砕物Ｂが前方の圧縮ブロック２に搬送される。また、コラム１の外周面には、前後にそれぞれ第１フランジ１２と第２フランジ１３とが形成されている。これら第１フランジ１２と第２フランジ１３には、圧縮ブロック２にて被爆砕物Ｂを加圧、圧縮させるピストン４を挿通案内するためのガイド孔１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｄが４つずつ設けられている。そして、コラム１の後部には、前記各ピストン４を往復運動させるためのテーパカム７が配設されている（図１、図２参照）。
【００１８】
テーパカム７は、図４（ａ）（ｂ）をも参照して、前方に縮径した円錐台形の筒状に形成されており、その外周面には、周方向に一回りした１条のカム溝７１が形成されている。このカム溝７１は、後端付近から中央付近へ比較的急勾配に傾くように形成され、中央付近から前端付近へは徐々に傾くように形成され、所定位置で前端付近から後端付近へ急勾配に傾いて形成されている。テーパカム７の外周には、ピストン４を前端に取り付けた矩形状のスライダー４０が周方向に９０度間隔で４つ配置されている（図１参照）。そして、各ピストン４は、コラム１の第１フランジ１２と第２フランジ１３にそれぞれ形成された各ガイド孔１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｄに挿通されて、その前部が圧縮ブロック２内に挿通配置される。
【００１９】
各スライダー４０には、テーパカム７の外周面と対向する内側面にカムフォロア４１が突設されており、このカムフォロア４１がテーパカム７のカム溝７１内に配置されている（図１参照）。各スライダー４０は、２本のスライド軸４２が両端に挿通されて前進・後退可能に配設されており、各スライド軸４２は、テーパカム７の後端に配設する後方フランジ９とコラム１の第１フランジ１２との間に架設されている（図１参照）。従って、テーパカム７が回転することによって各スライダー４０がカム溝７１に誘導されて前後に進退移動する。この際、９０度間隔に配置された４つのスライダー４０は、テーパカム７のカム溝７１に沿ってそれぞれ位相を異にして１つずつ順次に前進・後退するので、各ピストン４を１つずつ順次に往復運動させることとなる。
【００２０】
すなわち、本実施の形態のものでは、カム溝７１は、０度位置から３６０度位置付近までは最初は比較的大きな傾きで途中から徐々に傾きが小さくなるようにテーパカム７の後端付近から前端付近へ凸状に傾いて形成され、３６０度位置付近から３６０度位置までの間でテーパカム７の前端付近から後端付近へ一挙に至るように形成されている（図４（ａ）（ｂ））。従って、各ピストン４は、図５に示すように、初期段階（カム溝７１の０度位置から１８０度位置）では速く突出され、後期段階（カム溝７１の１８０度位置から３６０度位置付近）では緩やかに突出され、その後、一挙に後退するように駆動される。
これは、ピストン４により被爆砕物Ｂを圧縮通路２２内に押し込む初期段階では圧縮通路２２内の容積が大きく被爆砕物Ｂの密度が低いので、ピストン４を速く前進させて被爆砕物Ｂを一気に押し込むようにし、そして、ピストン４を圧縮通路２２内に挿入するに従って圧縮通路２２内の容積が小さくなり被爆砕物Ｂの密度が高くなるので、後期段階ではピストン４を比較的ゆっくり前進させて被爆砕物Ｂを徐々に押し込んで加圧するためである。
【００２１】
また、テーパカム７の後部には、中心に軸孔７０を設けた底壁７２が形成されており、軸孔７０にはスクリューフィーダ３の後端軸部が軸支される。また、底壁７２の外面には、軸孔７０の回りに３つのピン７３が設けられている。そして、テーパカム７の後端には、スクリューフィーダ３とテーパカム７とを同期的に駆動させるギヤ機構８を設けた後方フランジ９が配置されている。
【００２２】
ギヤ機構８は、図６に示すように、円筒状の輪歯車８０と、中心に配置する太陽歯車８１と、太陽歯車８１と輪歯車８０との間に歯合して配置される３つの遊星歯車８３とにより構成される。そして、太陽歯車８１の軸部８２にテーパカム７の底壁７２の軸孔７０から露出させたスクリューフィーダ３の後端軸部が連結される一方、３つの遊星歯車８３のそれぞれにテーパカム７の底壁７２に設けた３本のピン７３が連結される。また、太陽歯車８１には、後方フランジ９の後部に配設するモータ（駆動源）Ｍのモータ軸が接続されている。従って、このモータＭの駆動によって太陽歯車８１を回転させると、３つの遊星歯車８３が太陽歯車８１の周囲を公転することとなり、太陽歯車８１の回転によってスクリューフィーダ３が回転される一方、各遊星歯車８３の公転によってテーパカム７が回転されて各スライダー４０がテーパカム７のカム溝７１に誘導されて前後移動して各ピストン４が１つずつ順次に往復運動することとなる。
【００２３】
圧縮ブロック２は、図７（ａ）（ｂ）、図８をも参照して、その内部において、略円錐台形状に形成された空間からなる緩衝部２１と、緩衝部２１と連通し他の搬送空間よりも小径となった４つの圧縮通路２２と、各圧縮通路２２における前記緩衝部２１と連通する側と反対側の端部が合流して形成する合流部２３とが設けられている。緩衝部２１内には、スクリューフィーダ３の先端部が配設されて、スクリューフィーダ３によって搬送された被爆砕物Ｂが一時的に貯留される（図２参照）。各圧縮通路２２には、各スライダー４０の先端に取り付けられた各ピストン４が往復運動によって抜き差しされる。
【００２４】
従って、モータＭの駆動により、スクリューフィーダ３が回転されると共にテーパカム７が回転されると、スクリューフィーダ３の回転によってコラム１内に投入された被爆砕物Ｂが緩衝部２１内に搬送される一方、テーパカム７の回転によって各スライダー４０が前後に移動しピストン４が前進移動することで緩衝部２１内に搬送された被爆砕物Ｂが圧縮通路２２に略密閉されて押し込まれて圧縮される。この際、４本のピストン４は、１本ずつ順次に位相を異にして前進移動されるので、緩衝部２１内の被爆砕物Ｂは、４つの圧縮通路２２に順次に押し込まれるが、各圧縮通路２２は、下流端の合流部２３で合流されていることから、結果として途切れなく連続的に被爆砕物Ｂが圧縮されて、前方の加熱シリンダー５内に圧送されることとなる。
【００２５】
また、各圧縮通路２２内に押し込まれる被爆砕物Ｂは、前記各ピストン４によって上流側の緩衝部２１に貯留された被爆砕物Ｂと切り離され且つ圧縮通路２２内で圧縮される。
【００２６】
図８（ａ）に示すように、各圧縮通路２２の下流端の合流部２３は、外周壁がストレートの円筒状となり、また、各圧縮通路２２の合流部２３付近では傾斜角度が小さくなっているため、この合流部２３は、各圧縮通路２２よりも広い断面積となっている。そして、合流部２３に存在する被爆砕物は、往復運動機構により圧送されたため合流部２３に隙間なく高密度の状態で収容されており、従って、被爆砕物が合流部２３から合流部２３より断面積の小さい各圧縮通路２２に逆流することはない。以上により、合流部２３に圧送されてきた被爆砕物Ｂが他の圧縮通路２２に流れ込むことを防止できる。すなわち、前記圧縮通路２２と前記合流部２３とにより被爆砕物の逆流防止手段を構成する。
なお、圧縮ブロック２の合流部２３は、図８（ｂ）に示すように、合流部２３’の外周壁が開放端へテーパ状に拡張されて各圧縮通路２２よりも更に広い断面積となるように構成されていてもよく、その他階段状に拡張される等種々の形状が採用可能である。
【００２７】
加熱シリンダー５は、図２に示すように、その周壁内にヒータ（加熱手段）５１が埋設されており、このヒータ５１の発熱によって加熱シリンダー５内の搬送路５０に圧送される被爆砕物Ｂが加熱される。なお、この加熱シリンダー５における加熱温度としては、前記被爆砕物Ｂが古紙である場合、１３０℃〜１６０℃に設定される。この加熱シリンダー５の先端部は、内部の搬送路５０と連通する吐出口５２が設けられている。
【００２８】
爆砕ヘッド６は、図２に示すように、加熱シリンダー５の先端部に取り付けられており、下方に開放口６０が形成されると共に加熱シリンダー５の吐出口５２と対向する可動軸６２を挿通配置させるための筒部６１が設けられている。可動軸６２は、先端部を円錐形状のテーパ部６２１とし、油圧シリンダー等の推進手段６３によって先端のテーパ部６２１が吐出口５２に向かって付勢されている。この推進手段６３の軸線方向の推力は、加熱シリンダー５の吐出口５２から吐出される被爆砕物Ｂの圧力が爆砕に適する値となるように設定されている。すなわち、加熱シリンダー５により供給される熱量と圧縮ブロック２でのピストン４による圧力と被爆砕物Ｂの供給速度、及び、推進手段６３の推力がバランスするように、可動軸６２のテーパ部６２１による吐出口５２の閉塞度合いが自動的に決まり、その結果、被爆砕物Ｂはテーパ部６２１の外周間隙から吐出され急激に減圧されて被爆砕物Ｂ中の水分が水蒸気爆発を起こすことにより爆砕される。
なお、実際の運転の一例として、加熱シリンダー５の内径が４０ｍｍの場合において、加熱シリンダー５の温度を１５０℃とし、ピストン４により被爆砕物を３０ＭＰａで押し込み、推進手段６３の圧力を６ＭＰａとして被爆砕物が爆砕されることを確認した。
【００２９】
また、加熱シリンダー５内の内圧が異常に高くなると推進手段６３による推力が前記爆砕が行われる状態より不足するため可動軸６２が後退し、これにより、吐出口５２の開度が大きくなって可動軸６２のテーパ部６２１の外周間隙からの被爆砕物Ｂの吐出量が増えて加熱シリンダー５内の圧力が低下する。これにより、本爆砕装置での異常加圧や異常加熱が防止できる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態による爆砕装置によれば、投入口１１から投入された水分を含浸する被爆砕物Ｂは、スクリューフィーダ３によって略一定体積で圧縮ブロック２に搬送され、次に、４本のピストン４によって小分けにして少しずつ各圧縮通路２２に順次に押し込まれて加圧される。そして、加圧された被爆砕物Ｂは加熱シリンダー５により加熱され、最終的に爆砕ヘッドにおいてテーパ部６２１の外周間隙から吐出され被爆砕物Ｂが急激に減圧されて爆砕される。
【００３１】
また、４本のピストン４は、それぞれ位相を異にして各圧縮通路２２に順次に被爆砕物Ｂを押し込むので、圧縮された被爆砕物Ｂを途切れることなく連続的に下流側の加熱シリンダー５へ圧送することができる。従って、吐出口５２には所定の量の水分が含浸した圧縮状態の被爆砕物Ｂを連続的に搬送することができ、吐出口５２において良好に被爆砕物Ｂを連続的に爆砕させることができる。
【００３２】
また、被爆砕物Ｂの圧縮が４つの圧縮通路２２に小分けにして少しずつ押し込むことにより行われるので、本爆砕装置に急激な圧力変化が加わらず、本爆砕装置全体の運転を安定して行うことができる。
【００３３】
また、１つのモータＭによってギヤ機構８を介してスクリューフィーダ３と各ピストン４とを駆動するので、モータを複数設けることなく、前記スクリューフィーダと前記ピストンとを容易かつ簡易に同期して駆動することができる。
【００３４】
（他の実施形態）
前記爆砕装置において、前記吐出口５２の近傍の温度または圧力を検知する検知手段（図示せず）と、前記検知手段からの出力により前記加熱シリンダー５内が一定の温度または圧力に維持されるように前記推進手段６３を制御するか、前記加熱シリンダー５内が一定の温度または圧力に維持されるように前記ヒータ５１を制御する制御手段（図示せず）とを備えるものでもよい。
【００３５】
前記吐出口５２の近傍の温度または圧力が所定の設定値の上限を超える場合、前記制御手段は、前記推進手段６３の制御とともに、あるいは単独で、前記検知手段からの出力に応答して前記加熱シリンダー５のヒータ５１を加熱低減状態（加熱停止も含む。）にするようにしてもよい。
これによって、加熱シリンダー５内の温度低下につれてその内圧も低下するので、前記吐出口５２の近傍の温度または圧力の異常上昇が解消され、前記爆砕ヘッド６における連続的な被爆砕物Ｂの爆砕を継続することができる。
【００３６】
前記吐出口５２の近傍の温度または圧力が所定の設定値の下限を下回る場合、前記制御手段は、前記推進手段６３の制御とともに、あるいは単独で、前記検知手段からの出力に応答して前記加熱シリンダー５のヒータ５１を加熱増加状態にするようにしてもよい。
これによって、加熱シリンダー５内の温度上昇につれて内圧が上昇するので、前記吐出口５２の近傍の温度または圧力の異常低下が解消され、前記爆砕ヘッド６における連続的な被爆砕物Ｂの爆砕を継続することができる。
【００３７】
（その他）
なお、本発明は、以上の実施の形態のみに限定されず、種々の設計変更を施すことが可能である。
例えば、前記圧縮ブロック２の圧縮通路２２は、４つ設けるが、少なくとも２つ有していればよい。
また、前記スライダー４０は、ピストン４を１本設けるが、複数本のピストン４を設けるようにしてもよい。
さらに、前記ギヤ機構８の遊星歯車８３は、３つ設けるが、１つでも、２以上の複数設けるようにしてもよい。
さらに、スクリューフィーダ３と各ピストン４とは、上記ギヤ機構８によって同一のモータＭ（駆動源）で一緒に駆動させるようにするが、各ピストン４は油圧シリンダー等の別の駆動源によって駆動させる等、各ピストン４とスクリューフィーダ３とは別々の駆動源によって駆動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態による爆砕装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態による爆砕装置の内部構成を示す断面図である。
【図３】爆砕装置におけるコラムを示す斜視図であり、同図（ａ）は、一方向から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、その反対方向から見た斜視図である。
【図４】爆砕装置におけるテーパカムを示す斜視図であり、同図（ａ）は、一方向から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、その反対方向から見た斜視図である。
【図５】テーパカムの回転角度に対するピストンの押し込み量を示すグラフである。
【図６】爆砕装置におけるスクリューフィーダおよび各ピストンを駆動するためのギヤ機構を示す斜視図である。
【図７】爆砕装置における圧縮ブロックを示す斜視図であり、同図（ａ）は、一方向から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、その反対方向から見た斜視図である。
【図８】爆砕装置における圧縮ブロックの内部構成を示す断面図である。
【図９】従来の爆砕装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ コラム
２ 圧縮ブロック
３ スクリューフィーダ
４ ピストン（往復運動機構、圧送手段）
５ 加熱シリンダー
６ 爆砕ヘッド（爆砕部）
７ テーパカム
８ ギヤ機構
１１ 投入口
２１ 緩衝部
２２ 圧縮通路
２３ 合流部
４０ スライダー（往復運動機構）
４１ カムフォロア
５１ ヒータ（加熱手段）
５２ 吐出口
７１ カム溝
Ｂ 被爆砕物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端の吐出口と基端側の投入口とに連通する密閉された搬送路に前記投入口から投入された液体含浸状態の被爆砕物を圧送手段により圧送させることで加圧し、加圧状態の被爆砕物を加熱手段により加熱し、この加圧及び加熱された状態の被爆砕物を前記吐出口から吐出させて急激に減圧して爆砕させる爆砕装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の爆砕装置としては、図９に示すように、一端に吐出口１１２を有し他端に水分含浸状態にある被爆砕物Ｂを投入するための投入口１１１を具備するシリンダー１１０と、このシリンダー１１０内にて前記投入口１１１から投入された被爆砕物Ｂを前記シリンダー１１０の軸線方向に圧送するスクリューフィーダ１２０と、前記シリンダー１１０における前記吐出口１１２の近傍を加熱するヒータ１３０とを備えたものがある（特許文献１）。
そして、この爆砕装置は、スクリューフィーダ１２０を回転させることで、投入口１１１から投入された被爆砕物Ｂが吐出口１１２側へ搬送されると同時に圧縮され、且つ吐出口１１２近傍でヒータ１３０により加熱され、この加圧及び加熱状態の被爆砕物Ｂを吐出口１１２から吐出させると同時に急激な減圧により連続的に爆砕させるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−９４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の爆砕装置は、被爆砕物Ｂをスクリューフィーダ１２０によって搬送させて圧縮するが、シリンダー１１０内におけるスクリューフィーダ１２０は、その構造上、シリンダー１１０内の圧力を爆砕に適する圧力まで加圧するのは困難であり被爆砕物が爆砕に適する圧力に達していなければ、吐出口１１２では十分な水蒸気爆発が起こらず爆砕が不十分となる。
【０００４】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、水分を含浸する被爆砕物を連続圧縮により爆砕に適する高圧とすると共に、被爆砕物の高圧の状態を維持することにより、水分を含浸する圧縮状態の被爆砕物を吐出口に搬送し十分な爆砕を可能とする爆砕装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る爆砕装置は、
先端の吐出口と基端側の投入口とに連通する密閉された搬送路に前記投入口から投入された液体含浸状態の被爆砕物を圧送手段により圧送させることで加圧し、加圧状態の被爆砕物を加熱手段により加熱し、この加圧及び加熱された状態の被爆砕物を前記吐出口から吐出させて急激に減圧して爆砕させる爆砕装置であって、
前記搬送路には、小径となった圧縮通路を少なくとも２つ有する圧縮部が設けられ、
前記圧送手段は、前記各圧縮通路に交互に被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧する往復運動機構により構成される。
【０００６】
前記往復運動機構により被爆砕物を搬送路が小径となった前記圧縮通路内に押し込むことで、水分を含む被爆砕物が高圧に圧縮される。また、前記往復運動機構は、少なくとも２つ有する各圧縮通路に交互に被爆砕物を押し込むので、圧縮された被爆砕物を途切れることなく連続的に下流側へ搬送することができる。従って、前記吐出口には高圧の圧縮状態を維持した被爆砕物を連続的に搬送することができる。
【０００７】
（２）前記爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダとを具備し、
同一または別々の駆動源の駆動により前記往復運動機構及び前記スクリューフィーダが運動されることにより被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧するようにしてもよい。
【０００８】
この場合、前記投入口から投入された被爆砕物は、前記スクリューフィーダによって略一定体積で前記圧縮部に搬送され、次に、前記往復運動機構のピストンによって小分けにして少しずつ各圧縮通路に交互に押し込まれて連続して圧縮されるので、本爆砕装置に急激な圧力変化が加わらず爆砕が連続して行われ、本爆砕装置全体の運転を安定して行うことができる。
また、この場合、前記スクリューフィーダと前記ピストンは、別々の駆動源により駆動されるものであってもよい。
【０００９】
（３）前記爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンおよび進退自在に支持されて前記ピストンの他端を連結し且つカムフォロアを設けるスライダーにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダと、
外周面に一周して形成するカム溝に前記スライダーのカムフォロアを嵌め込んで回転することにより前記スライダーを進退移動させて前記ピストンを往復運動させるカム機構と、
前記スクリューフィーダと連結する太陽歯車および前記太陽歯車と輪歯車との間に歯合されて前記カム機構と連結する遊星歯車を具備し、駆動源により前記太陽歯車を回転すると前記スクリューフィーダが回転されると共に前記遊星歯車が公転して前記カム機構が回転されるギヤ機構とを備えるものでもよい。
【００１０】
この場合、前記投入口から投入された被爆砕物は、前記スクリューフィーダによって略一定体積で前記圧縮部に搬送され、次に、前記往復運動機構のピストンによって小分けにして少しずつ各圧縮通路に交互に押し込まれて連続して圧縮されるので、本爆砕装置に急激な圧力変化が加わらず爆砕が連続して行われ、本爆砕装置全体の運転を安定して行うことができる。
また、この場合、駆動源を複数設けることなく、１つの駆動源によって前記スクリューフィーダと前記ピストンとを容易かつ簡易に同期して駆動することができる。
【００１１】
（４）前記爆砕装置において、
前記圧縮部は、前記被爆砕物が通過する２以上の前記圧縮通路と、各圧縮通路がこの圧縮通路よりも広い断面積となって合流する合流部とを備えることにより被爆砕物の逆流防止手段を構成するものでもよい。
【００１２】
この場合、前記合流部は、各圧縮通路よりも広い断面積となっているので、この合流部に圧送されてきた被爆砕物やこの被爆砕物中に含まれる水分が他の圧縮通路に流れ込むことを防止することができる。従って、前記合流部に圧送されてきた被爆砕物に含まれる水分が他の圧縮通路を通って上流側に逆流することも防止でき、圧縮に際して被爆砕物中から水分が抜け出ることを防止することができる。よって、被爆砕物の高圧の状態を維持することができる。
なお、前記合流部としては、テーパ状に下流側に広がるものでもよいし、階段状に下流側に広がるもの等、種々の形状のものが採用可能である。
【００１３】
（５）前記爆砕装置において、
前記圧縮部の下流位置に設けられて前記圧縮部から加圧状態に圧送された被爆砕物を加熱する前記加熱手段を具備する加熱シリンダーと、
前記加熱シリンダーの先端の前記吐出口に配設され、前記吐出口に対向して臨むテーパ部を有して軸線方向に移動可能な可動軸を具備する爆砕部と、
前記テーパ部を前記吐出口に向かって付勢する推力を前記可動軸に付与する推進手段と、
前記加熱シリンダーにおける前記吐出口の近傍の温度または圧力を検知する検知手段と、
前記検知手段からの出力により前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記推進手段を制御するか、前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記加熱手段を制御する制御手段とを備えるものでもよい。
【００１４】
前記加熱手段からの加熱により被爆砕物中の水分が加熱されて被爆砕物が爆砕に適する高温高圧状態となり、そして、前記爆砕部において前記吐出口における前記可動軸のテーパ部の外周との間隙から被爆砕物が吐出されると、高温高圧状態の被爆砕物中の水分が急激に減圧されて気化することにより水蒸気爆発を起こし爆砕が連続的に進行する。
前記制御手段が被爆砕物の供給速度等により変化する前記検知手段からの出力に応答して前記推進手段の推力を低減（推力付与の停止も含む。）又は増加することで、前記可動軸のテーパ部と前記吐出口の開口面積が連続して変化し、これにより、被爆砕物の温度または圧力を一定の値に制御することができ、前記爆砕部における連続的な被爆砕物の爆砕を安定して継続することができる。
また、前記制御手段が前記検知手段からの出力に応答して前記加熱手段を加熱低減（加熱停止も含む。）又は加熱増加することでも、前記吐出口の近傍の温度または圧力を一定の値に制御することができ、前記爆砕部における連続的な被爆砕物の爆砕を安定して継続することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、吐出口には所定の量の水分が含浸した圧縮状態の被爆砕物を連続的に高圧状態に搬送することができ、従って、良好に被爆砕物を連続的に爆砕させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１、図２に示すように、実施の形態による爆砕装置は、液体含浸状態の被爆砕物Ｂが投入される筒状のコラム１と、コラム１の前部に設けられて被爆砕物Ｂが圧縮される圧縮ブロック（圧縮部）２と、コラム１に投入された被爆砕物Ｂを圧縮ブロック２へ搬送するためのスクリューフィーダ３と、スクリューフィーダ３で搬送された被爆砕物Ｂを圧縮ブロック２において圧縮するための４本のピストン（往復運動機構）４と、圧縮ブロック２の前部に設けられて被爆砕物Ｂが加熱される加熱シリンダー５と、加熱シリンダー５の前部に設けられて被爆砕物Ｂの爆砕が行われる爆砕ヘッド（爆砕部）６とを備える。なお、コラム１、圧縮ブロック２、加熱シリンダー５のそれぞれの内部空間（１０，２１，２２，５０）は、被爆砕物Ｂを搬送するための連続した搬送路を形成している。また、被爆砕物Ｂとしては、例えば、水を含浸させた古紙等が例示される。
【００１７】
コラム１は、図３（ａ）（ｂ）をも参照して、外周面に被爆砕物Ｂを投入するための投入口１１が設けられており、内部が被爆砕物Ｂを搬送する搬送路の一部となっている。なお、この投入口１１には、図示しないが、押し込み装置を備えたホッパーを取り付けるようにしてもよい。前記コラム１内には、スクリューフィーダ３が配置されており（図２参照）、このスクリューフィーダ３の回転によって投入口１１からコラム１内に投入された被爆砕物Ｂが前方の圧縮ブロック２に搬送される。また、コラム１の外周面には、前後にそれぞれ第１フランジ１２と第２フランジ１３とが形成されている。これら第１フランジ１２と第２フランジ１３には、圧縮ブロック２にて被爆砕物Ｂを加圧、圧縮させるピストン４を挿通案内するためのガイド孔１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｄが４つずつ設けられている。そして、コラム１の後部には、前記各ピストン４を往復運動させるためのテーパカム７が配設されている（図１、図２参照）。
【００１８】
テーパカム７は、図４（ａ）（ｂ）をも参照して、前方に縮径した円錐台形の筒状に形成されており、その外周面には、周方向に一回りした１条のカム溝７１が形成されている。このカム溝７１は、後端付近から中央付近へ比較的急勾配に傾くように形成され、中央付近から前端付近へは徐々に傾くように形成され、所定位置で前端付近から後端付近へ急勾配に傾いて形成されている。テーパカム７の外周には、ピストン４を前端に取り付けた矩形状のスライダー４０が周方向に９０度間隔で４つ配置されている（図１参照）。そして、各ピストン４は、コラム１の第１フランジ１２と第２フランジ１３にそれぞれ形成された各ガイド孔１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｄに挿通されて、その前部が圧縮ブロック２内に挿通配置される。
【００１９】
各スライダー４０には、テーパカム７の外周面と対向する内側面にカムフォロア４１が突設されており、このカムフォロア４１がテーパカム７のカム溝７１内に配置されている（図１参照）。各スライダー４０は、２本のスライド軸４２が両端に挿通されて前進・後退可能に配設されており、各スライド軸４２は、テーパカム７の後端に配設する後方フランジ９とコラム１の第１フランジ１２との間に架設されている（図１参照）。従って、テーパカム７が回転することによって各スライダー４０がカム溝７１に誘導されて前後に進退移動する。この際、９０度間隔に配置された４つのスライダー４０は、テーパカム７のカム溝７１に沿ってそれぞれ位相を異にして１つずつ順次に前進・後退するので、各ピストン４を１つずつ順次に往復運動させることとなる。
【００２０】
すなわち、本実施の形態のものでは、カム溝７１は、０度位置から３６０度位置付近までは最初は比較的大きな傾きで途中から徐々に傾きが小さくなるようにテーパカム７の後端付近から前端付近へ凸状に傾いて形成され、３６０度位置付近から３６０度位置までの間でテーパカム７の前端付近から後端付近へ一挙に至るように形成されている（図４（ａ）（ｂ））。従って、各ピストン４は、図５に示すように、初期段階（カム溝７１の０度位置から１８０度位置）では速く突出され、後期段階（カム溝７１の１８０度位置から３６０度位置付近）では緩やかに突出され、その後、一挙に後退するように駆動される。
これは、ピストン４により被爆砕物Ｂを圧縮通路２２内に押し込む初期段階では圧縮通路２２内の容積が大きく被爆砕物Ｂの密度が低いので、ピストン４を速く前進させて被爆砕物Ｂを一気に押し込むようにし、そして、ピストン４を圧縮通路２２内に挿入するに従って圧縮通路２２内の容積が小さくなり被爆砕物Ｂの密度が高くなるので、後期段階ではピストン４を比較的ゆっくり前進させて被爆砕物Ｂを徐々に押し込んで加圧するためである。
【００２１】
また、テーパカム７の後部には、中心に軸孔７０を設けた底壁７２が形成されており、軸孔７０にはスクリューフィーダ３の後端軸部が軸支される。また、底壁７２の外面には、軸孔７０の回りに３つのピン７３が設けられている。そして、テーパカム７の後端には、スクリューフィーダ３とテーパカム７とを同期的に駆動させるギヤ機構８を設けた後方フランジ９が配置されている。
【００２２】
ギヤ機構８は、図６に示すように、円筒状の輪歯車８０と、中心に配置する太陽歯車８１と、太陽歯車８１と輪歯車８０との間に歯合して配置される３つの遊星歯車８３とにより構成される。そして、太陽歯車８１の軸部８２にテーパカム７の底壁７２の軸孔７０から露出させたスクリューフィーダ３の後端軸部が連結される一方、３つの遊星歯車８３のそれぞれにテーパカム７の底壁７２に設けた３本のピン７３が連結される。また、太陽歯車８１には、後方フランジ９の後部に配設するモータ（駆動源）Ｍのモータ軸が接続されている。従って、このモータＭの駆動によって太陽歯車８１を回転させると、３つの遊星歯車８３が太陽歯車８１の周囲を公転することとなり、太陽歯車８１の回転によってスクリューフィーダ３が回転される一方、各遊星歯車８３の公転によってテーパカム７が回転されて各スライダー４０がテーパカム７のカム溝７１に誘導されて前後移動して各ピストン４が１つずつ順次に往復運動することとなる。
【００２３】
圧縮ブロック２は、図７（ａ）（ｂ）、図８をも参照して、その内部において、略円錐台形状に形成された空間からなる緩衝部２１と、緩衝部２１と連通し他の搬送空間よりも小径となった４つの圧縮通路２２と、各圧縮通路２２における前記緩衝部２１と連通する側と反対側の端部が合流して形成する合流部２３とが設けられている。緩衝部２１内には、スクリューフィーダ３の先端部が配設されて、スクリューフィーダ３によって搬送された被爆砕物Ｂが一時的に貯留される（図２参照）。各圧縮通路２２には、各スライダー４０の先端に取り付けられた各ピストン４が往復運動によって抜き差しされる。
【００２４】
従って、モータＭの駆動により、スクリューフィーダ３が回転されると共にテーパカム７が回転されると、スクリューフィーダ３の回転によってコラム１内に投入された被爆砕物Ｂが緩衝部２１内に搬送される一方、テーパカム７の回転によって各スライダー４０が前後に移動しピストン４が前進移動することで緩衝部２１内に搬送された被爆砕物Ｂが圧縮通路２２に略密閉されて押し込まれて圧縮される。この際、４本のピストン４は、１本ずつ順次に位相を異にして前進移動されるので、緩衝部２１内の被爆砕物Ｂは、４つの圧縮通路２２に順次に押し込まれるが、各圧縮通路２２は、下流端の合流部２３で合流されていることから、結果として途切れなく連続的に被爆砕物Ｂが圧縮されて、前方の加熱シリンダー５内に圧送されることとなる。
【００２５】
また、各圧縮通路２２内に押し込まれる被爆砕物Ｂは、前記各ピストン４によって上流側の緩衝部２１に貯留された被爆砕物Ｂと切り離され且つ圧縮通路２２内で圧縮される。
【００２６】
図８（ａ）に示すように、各圧縮通路２２の下流端の合流部２３は、外周壁がストレートの円筒状となり、また、各圧縮通路２２の合流部２３付近では傾斜角度が小さくなっているため、この合流部２３は、各圧縮通路２２よりも広い断面積となっている。そして、合流部２３に存在する被爆砕物は、往復運動機構により圧送されたため合流部２３に隙間なく高密度の状態で収容されており、従って、被爆砕物が合流部２３から合流部２３より断面積の小さい各圧縮通路２２に逆流することはない。以上により、合流部２３に圧送されてきた被爆砕物Ｂが他の圧縮通路２２に流れ込むことを防止できる。すなわち、前記圧縮通路２２と前記合流部２３とにより被爆砕物の逆流防止手段を構成する。
なお、圧縮ブロック２の合流部２３は、図８（ｂ）に示すように、合流部２３’の外周壁が開放端へテーパ状に拡張されて各圧縮通路２２よりも更に広い断面積となるように構成されていてもよく、その他階段状に拡張される等種々の形状が採用可能である。
【００２７】
加熱シリンダー５は、図２に示すように、その周壁内にヒータ（加熱手段）５１が埋設されており、このヒータ５１の発熱によって加熱シリンダー５内の搬送路５０に圧送される被爆砕物Ｂが加熱される。なお、この加熱シリンダー５における加熱温度としては、前記被爆砕物Ｂが古紙である場合、１３０℃〜１６０℃に設定される。この加熱シリンダー５の先端部は、内部の搬送路５０と連通する吐出口５２が設けられている。
【００２８】
爆砕ヘッド６は、図２に示すように、加熱シリンダー５の先端部に取り付けられており、下方に開放口６０が形成されると共に加熱シリンダー５の吐出口５２と対向する可動軸６２を挿通配置させるための筒部６１が設けられている。可動軸６２は、先端部を円錐形状のテーパ部６２１とし、油圧シリンダー等の推進手段６３によって先端のテーパ部６２１が吐出口５２に向かって付勢されている。この推進手段６３の軸線方向の推力は、加熱シリンダー５の吐出口５２から吐出される被爆砕物Ｂの圧力が爆砕に適する値となるように設定されている。すなわち、加熱シリンダー５により供給される熱量と圧縮ブロック２でのピストン４による圧力と被爆砕物Ｂの供給速度、及び、推進手段６３の推力がバランスするように、可動軸６２のテーパ部６２１による吐出口５２の閉塞度合いが自動的に決まり、その結果、被爆砕物Ｂはテーパ部６２１の外周間隙から吐出され急激に減圧されて被爆砕物Ｂ中の水分が水蒸気爆発を起こすことにより爆砕される。
なお、実際の運転の一例として、加熱シリンダー５の内径が４０ｍｍの場合において、加熱シリンダー５の温度を１５０℃とし、ピストン４により被爆砕物を３０ＭＰａで押し込み、推進手段６３の圧力を６ＭＰａとして被爆砕物が爆砕されることを確認した。
【００２９】
また、加熱シリンダー５内の内圧が異常に高くなると推進手段６３による推力が前記爆砕が行われる状態より不足するため可動軸６２が後退し、これにより、吐出口５２の開度が大きくなって可動軸６２のテーパ部６２１の外周間隙からの被爆砕物Ｂの吐出量が増えて加熱シリンダー５内の圧力が低下する。これにより、本爆砕装置での異常加圧や異常加熱が防止できる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態による爆砕装置によれば、投入口１１から投入された水分を含浸する被爆砕物Ｂは、スクリューフィーダ３によって略一定体積で圧縮ブロック２に搬送され、次に、４本のピストン４によって小分けにして少しずつ各圧縮通路２２に順次に押し込まれて加圧される。そして、加圧された被爆砕物Ｂは加熱シリンダー５により加熱され、最終的に爆砕ヘッドにおいてテーパ部６２１の外周間隙から吐出され被爆砕物Ｂが急激に減圧されて爆砕される。
【００３１】
また、４本のピストン４は、それぞれ位相を異にして各圧縮通路２２に順次に被爆砕物Ｂを押し込むので、圧縮された被爆砕物Ｂを途切れることなく連続的に下流側の加熱シリンダー５へ圧送することができる。従って、吐出口５２には所定の量の水分が含浸した圧縮状態の被爆砕物Ｂを連続的に搬送することができ、吐出口５２において良好に被爆砕物Ｂを連続的に爆砕させることができる。
【００３２】
また、被爆砕物Ｂの圧縮が４つの圧縮通路２２に小分けにして少しずつ押し込むことにより行われるので、本爆砕装置に急激な圧力変化が加わらず、本爆砕装置全体の運転を安定して行うことができる。
【００３３】
また、１つのモータＭによってギヤ機構８を介してスクリューフィーダ３と各ピストン４とを駆動するので、モータを複数設けることなく、前記スクリューフィーダと前記ピストンとを容易かつ簡易に同期して駆動することができる。
【００３４】
（他の実施形態）
前記爆砕装置において、前記吐出口５２の近傍の温度または圧力を検知する検知手段（図示せず）と、前記検知手段からの出力により前記加熱シリンダー５内が一定の温度または圧力に維持されるように前記推進手段６３を制御するか、前記加熱シリンダー５内が一定の温度または圧力に維持されるように前記ヒータ５１を制御する制御手段（図示せず）とを備えるものでもよい。
【００３５】
前記吐出口５２の近傍の温度または圧力が所定の設定値の上限を超える場合、前記制御手段は、前記推進手段６３の制御とともに、あるいは単独で、前記検知手段からの出力に応答して前記加熱シリンダー５のヒータ５１を加熱低減状態（加熱停止も含む。）にするようにしてもよい。
これによって、加熱シリンダー５内の温度低下につれてその内圧も低下するので、前記吐出口５２の近傍の温度または圧力の異常上昇が解消され、前記爆砕ヘッド６における連続的な被爆砕物Ｂの爆砕を継続することができる。
【００３６】
前記吐出口５２の近傍の温度または圧力が所定の設定値の下限を下回る場合、前記制御手段は、前記推進手段６３の制御とともに、あるいは単独で、前記検知手段からの出力に応答して前記加熱シリンダー５のヒータ５１を加熱増加状態にするようにしてもよい。
これによって、加熱シリンダー５内の温度上昇につれて内圧が上昇するので、前記吐出口５２の近傍の温度または圧力の異常低下が解消され、前記爆砕ヘッド６における連続的な被爆砕物Ｂの爆砕を継続することができる。
【００３７】
（その他）
なお、本発明は、以上の実施の形態のみに限定されず、種々の設計変更を施すことが可能である。
例えば、前記圧縮ブロック２の圧縮通路２２は、４つ設けるが、少なくとも２つ有していればよい。
また、前記スライダー４０は、ピストン４を１本設けるが、複数本のピストン４を設けるようにしてもよい。
さらに、前記ギヤ機構８の遊星歯車８３は、３つ設けるが、１つでも、２以上の複数設けるようにしてもよい。
さらに、スクリューフィーダ３と各ピストン４とは、上記ギヤ機構８によって同一のモータＭ（駆動源）で一緒に駆動させるようにするが、各ピストン４は油圧シリンダー等の別の駆動源によって駆動させる等、各ピストン４とスクリューフィーダ３とは別々の駆動源によって駆動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態による爆砕装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態による爆砕装置の内部構成を示す断面図である。
【図３】爆砕装置におけるコラムを示す斜視図であり、同図（ａ）は、一方向から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、その反対方向から見た斜視図である。
【図４】爆砕装置におけるテーパカムを示す斜視図であり、同図（ａ）は、一方向から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、その反対方向から見た斜視図である。
【図５】テーパカムの回転角度に対するピストンの押し込み量を示すグラフである。
【図６】爆砕装置におけるスクリューフィーダおよび各ピストンを駆動するためのギヤ機構を示す斜視図である。
【図７】爆砕装置における圧縮ブロックを示す斜視図であり、同図（ａ）は、一方向から見た斜視図であり、同図（ｂ）は、その反対方向から見た斜視図である。
【図８】爆砕装置における圧縮ブロックの内部構成を示す断面図である。
【図９】従来の爆砕装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ コラム
２ 圧縮ブロック
３ スクリューフィーダ
４ ピストン（往復運動機構、圧送手段）
５ 加熱シリンダー
６ 爆砕ヘッド（爆砕部）
７ テーパカム
８ ギヤ機構
１１ 投入口
２１ 緩衝部
２２ 圧縮通路
２３ 合流部
４０ スライダー（往復運動機構）
４１ カムフォロア
５１ ヒータ（加熱手段）
５２ 吐出口
７１ カム溝
Ｂ 被爆砕物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端の吐出口と基端側の投入口とに連通する密閉された搬送路に前記投入口から投入された液体含浸状態の被爆砕物を圧送手段により圧送させることで加圧し、加圧状態の被爆砕物を加熱手段により加熱し、この加圧及び加熱された状態の被爆砕物を前記吐出口から吐出させて急激に減圧して爆砕させる爆砕装置であって、
前記搬送路には、小径となった圧縮通路を少なくとも２つ有する圧縮部が設けられ、
前記圧送手段は、前記各圧縮通路に交互に被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧する往復運動機構により構成される爆砕装置。
【請求項２】
請求項１に記載の爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダとを具備し、
同一または別々の駆動源の駆動により前記往復運動機構及び前記スクリューフィーダが運動されることにより被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧する爆砕装置。
【請求項３】
請求項１に記載の爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンおよび進退自在に支持されて前記ピストンの他端を連結し且つカムフォロアを設けるスライダーにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダと、
外周面に一周して形成するカム溝に前記スライダーのカムフォロアを嵌め込んで回転することにより前記スライダーを進退移動させて前記ピストンを往復運動させるカム機構と、
前記スクリューフィーダと連結する太陽歯車および前記太陽歯車と輪歯車との間に歯合されて前記カム機構と連結する遊星歯車を具備し、駆動源により前記太陽歯車を回転すると前記スクリューフィーダが回転されると共に前記遊星歯車が公転して前記カム機構が回転されるギヤ機構とを備える爆砕装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の爆砕装置において、
前記圧縮部は、前記被爆砕物が通過する２以上の前記圧縮通路と、各圧縮通路がこの圧縮通路よりも広い断面積となって合流する合流部とを備えることにより被爆砕物の逆流防止手段を構成する爆砕装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の爆砕装置において、
前記圧縮部の下流位置に設けられて前記圧縮部から加圧状態に圧送された被爆砕物を加熱する前記加熱手段を具備する加熱シリンダーと、
前記加熱シリンダーの先端の前記吐出口に配設され、前記吐出口に対向して臨むテーパ部を有して軸線方向に移動可能な可動軸を具備する爆砕部と、
前記テーパ部を前記吐出口に向かって付勢する推力を前記可動軸に付与する推進手段と、
前記加熱シリンダーにおける前記吐出口の近傍の温度または圧力を検知する検知手段と、
前記検知手段からの出力により前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記推進手段を制御するか、前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記加熱手段を制御する制御手段とを備える爆砕装置。
【請求項１】
先端の吐出口と基端側の投入口とに連通する密閉された搬送路に前記投入口から投入された液体含浸状態の被爆砕物を圧送手段により圧送させることで加圧し、加圧状態の被爆砕物を加熱手段により加熱し、この加圧及び加熱された状態の被爆砕物を前記吐出口から吐出させて急激に減圧して爆砕させる爆砕装置であって、
前記搬送路には、小径となった圧縮通路を少なくとも２つ有する圧縮部が設けられ、
前記圧送手段は、前記各圧縮通路に交互に被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧する往復運動機構により構成される爆砕装置。
【請求項２】
請求項１に記載の爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダとを具備し、
同一または別々の駆動源の駆動により前記往復運動機構及び前記スクリューフィーダが運動されることにより被爆砕物を略密閉状態にして押し込み加圧する爆砕装置。
【請求項３】
請求項１に記載の爆砕装置において、
一端を前記圧縮通路に挿入自在とするピストンおよび進退自在に支持されて前記ピストンの他端を連結し且つカムフォロアを設けるスライダーにより構成される前記往復運動機構と、
前記投入口から投入された被爆砕物を回転運動により前記圧縮部に連続搬送するスクリューフィーダと、
外周面に一周して形成するカム溝に前記スライダーのカムフォロアを嵌め込んで回転することにより前記スライダーを進退移動させて前記ピストンを往復運動させるカム機構と、
前記スクリューフィーダと連結する太陽歯車および前記太陽歯車と輪歯車との間に歯合されて前記カム機構と連結する遊星歯車を具備し、駆動源により前記太陽歯車を回転すると前記スクリューフィーダが回転されると共に前記遊星歯車が公転して前記カム機構が回転されるギヤ機構とを備える爆砕装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の爆砕装置において、
前記圧縮部は、前記被爆砕物が通過する２以上の前記圧縮通路と、各圧縮通路がこの圧縮通路よりも広い断面積となって合流する合流部とを備えることにより被爆砕物の逆流防止手段を構成する爆砕装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の爆砕装置において、
前記圧縮部の下流位置に設けられて前記圧縮部から加圧状態に圧送された被爆砕物を加熱する前記加熱手段を具備する加熱シリンダーと、
前記加熱シリンダーの先端の前記吐出口に配設され、前記吐出口に対向して臨むテーパ部を有して軸線方向に移動可能な可動軸を具備する爆砕部と、
前記テーパ部を前記吐出口に向かって付勢する推力を前記可動軸に付与する推進手段と、
前記加熱シリンダーにおける前記吐出口の近傍の温度または圧力を検知する検知手段と、
前記検知手段からの出力により前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記推進手段を制御するか、前記加熱シリンダー内が一定の温度または圧力に維持されるように前記加熱手段を制御する制御手段とを備える爆砕装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１４２６４２（Ｐ２００８−１４２６４２Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３３６２４（Ｐ２００６−３３３６２４）
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（０００１００８３８）アイセル株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（０００１００８３８）アイセル株式会社 (62)
【Ｆターム（参考）】
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