JPH0472226A - 供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は都市ゴミ、産業廃棄物、バイオマス、−その他
固形物を主体とする被取扱物の受は入れ貯留払い出し機
能を有する供給装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来この種の装置は、受は入れ貯留のための容器の底面
に直接スクリューやレーキ、ブツシャ−等を用いた払い
出し装置を車に連設した構成であった。

焼却炉への焼却物供給装置として使用されるものも、ス
クリューを直接容器の底に接続した構成のものであった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記、従来の払い出し装置に回転スクリューを用いたも
のの場合には、スクリューの回転によりスクリュー軸に
取り付けた羽根で被取扱物を押す形式で、スクリュー軸
方向に輸送することになる。従って、羽根の当る部分、
即ちスクリュー輸送域に上部容器から重力落下するもの
は輸送できるが、容器内の被取扱物に圧密性や付着性が
ある場合、或いは団塊化したり、粗大物を多く含むもの
の場合は、必ずしも常に隙間なくスクリュー輸送域に落
ちてくるとは言えない。このためにその部分の充填率が
刻々変化し、それがそのまま払い出し量の変動となって
表れる。

また、そればかりではなく、スクリュー輸送域に接した
上部容器底において、スクリュー輸送方向に容器内の物
に対して剪弾力が加わっている訳で、容器内の被取扱物
が圧密性や付着性があると、その力で払い出し側壁面に
押し付けられこの被取扱物が団塊化してしまう現象がお
こる。このため、この団塊が壁際より容器中心に向かっ
て成長し、容器内の被取扱物がスクリュー輸送域へ重力
落下するのを妨げてブリッジを起こしたり、あるいは塊
の形でスクリュー輸送域へ落ち込んで払い出し量の極端
な変動を起こしてしまう。

そこで、圧密化しやすい都市ゴミやバイオマス或いは湿
った紙片等の場合はその壁面を往復動させることで、団
塊が成長しないうちにスクリュー輸送域に押し込んだり
、或いは容器中央側に押しやるなどの工夫がなされてい
る。しかしながら、このような方法で問題を解消するに
は限度があり、容器内を頻繁に空に近い状態として、団
塊物があまり成長しないうちに払い出してしまうような
運転上の工夫を行なうことも多い。

レーキによる払い出しでは、取扱うものが紐や粗大物を
含むもの、或いは付着、圧密、団塊化しやすいものであ
ると、レーキに絡んだものやレーキに運ばれるもので、
レーキが見掛は上太り、レーキの輸送域が大きくなるこ
とが頻発して払い出し量の定量性及び信頼性が悪い。ま
た、絡み方によっては自然に外れずに除去のために運転
停止に追い込まれることにもなる。従って、取扱物は石
灰、砂、穀物等付着、圧密化しにくく絡むもののない粗
大物のないものに限られる。

また、重力落下による輸送域への充填が円滑なものでな
いと払い出し量が変動することはスクリューの場合と同
様である。

ブツシャ−による払い出しでは、ブツシャ−の往復運動
によって払い出すのであるから、連続供給性が損なわれ
るので、使用目的は限られ特に流動床焼却炉やボイラに
は本方式は適用され難い。

また、上記スクリューやレーキに関して挙げた諸問題は
そのままあてはまるといってよい。

いずれの場合でも、取扱物に圧密性や付着性がある場合
又は粗大物が混入している場合は、輸送域に流入しよう
として、互いに団塊化する傾向があったり、支え合って
落下しなくなることがあるため、５００〜１０００１ｍ
１以上の幅の払い出し装置の呑み込み部とし、且つ受は
入れ貯留容器形状を下床がりにする等工夫しブリッジを
防止する必要があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、付着、圧密
、団塊化しやすい被取扱物であっても常に一定の払い出
し量が維持でき、信頼性、安定性の優れた供給装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明は、並列に配置した互い
に相反する回転方向を有する一対の回転軸で、該回転軸
の互いに接近する側が下向きの回転において該回転軸に
取付けた羽根により生じる回転軸近傍に被取扱物への輸
送能力が輸送方向に対し回転軸に沿って減少し、該回転
軸同士で互いに回転軸に対する輸送方向が逆である掻き
込み装置と、掻き込み装置の上側に配置された被取扱物
の受入れ貯留のための容器と、掻き込み装置の下側に配
置きれた被取扱物払い出し装置を有することを特徴とす
る。

また、掻き込み装置の一対の回転軸同士のすきま幅を下
側の被取扱物払い出し装置輸送部幅以下としたことを特
徴とする特 また、掻き込み装置の回転軸取付羽根先端同士の幅を下
側の前記被取扱物払い出し装置の呑み込み幅と路間等か
それ以上としたことを特徴とする。

〔作用〕

供給装置を上記のような構成とすることにより、受入れ
貯留のための容器内の取扱物は、掻き込み装置の互いに
接近する側の下向きの回転により、回転軸同士の隙間か
ら羽根の働きによって下の払い出し装置に強制的に送ら
れる。払い出し装置が充填されると、余剰の被取扱物は
掻き込み装置の軸方向に輸送きれることになるが、輸送
されるに従って、輸送能力は減少するため、互いに並ん
だ反対側の回転軸側にはみ出す形で乗り移ることになる
。ところが、それは輸送方向が逆であるため中央に向け
て押し戻される。従って、被取扱物は掻き込み装置の内
を２つの回転軸の羽根の間を移動しながら、且つ払い出
し装置に押しつけられながらぐるぐる中央近傍を回るこ
とになる。このため、被取扱物に粗大物の混入や、圧密
性付着性がある程度あっても常に払い出し装置は同じ充
填率で稼働することになる。払い出し装置へ（７）被取
扱物の呑み込みは、従来技術の払い戻し装置への場合と
同様に重力によってであるが、羽根の切り欠き又は突起
により被取扱物を強制的に掻き込ませる力が働く。

従来のスクリュー式払い出し装置などの問題となる壁面
近傍での団塊成長は次のようにして防止できる。即ち、
掻き込み装置の一対の回転軸のうちの一方の回転軸輸送
方向端は他方回転軸及輸送側で最大の輸送能力域である
構造であるから、従って回転軸回転羽根によって壁近傍
の被取扱物は優先的に掻き込み装置にのみこまれ団塊化
の機会はない。

また、より団塊化の防止を徹底するために、定時間毎に
掻き込み装置を短時間逆転させて掻き乱してほぐす効果
を与える運転を加えることもできる。なお、その際に払
い出し装置は掻き込み装置と独立しているために、払い
出し装置の連続定量供給性は失われずに済む。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の供給装置を廃棄物を焼却する流動床炉
に用いた例を示す図で、同図（ａ）は側断面図、同図（
ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は平面図である。また
、第２図は掻き込み装置及び払い出し装置部分の詳細を
示す図である。図示するように、供給装置は、供給ホッ
パー１の下側に、正転掻込スクリュー２と反転掻込スク
リュー３からなる掻き込み装置１０が配置されており、
該掻き込み装置１０の下側中央部に供給スクリュー４を
具備する払い出し装置２０が配置されている。

また、供給ホッパー１の下部には掻込スクリューケーシ
ング５が連設しており、掻込スクリューケーシング５の
下部には供給スクリューケーシング６が連設されている
。供給スクリューケーシング６の一端は流動床焼却炉の
炉壁７に設けられた焼却物投入ロアａに接ａすれており
、供給スクリュー４により輸送されてきた被取扱物、即
ち焼却物は該焼却物投入ロアａから焼却炉内に投入され
るようになっている。

正転掻込スクリュー２と反転掻込スクリュー３は同一構
造の掻込スクリューであるが、正転掻込スクリュー２は
供給スクリュー４と同一方向に回転し、反転掻込スクリ
ュー３はそれとは反対方向に回転するようになっている
。また、正転掻込スクリュー２と反転掻込スクリュー３
と供給スクリュー４は互いに平行に配置されている。

掻き込み装置１０の正転掻込スクリュー２と反転掻込ス
クリュー３の間の隙間は、供給スクリュ−４の軸外面と
供給スクリューケーシング６の内面との距離、即ち、供
給スクリュー４の輸送幅よりも若干狭くしている。この
ために、正転掻込スクリュー２及び反転掻込スクリュー
３は、軸２−２．３−２を太く且つスクリュー羽根２−
１．３−１の高さを低くしている。正転掻込スクリュ−
２及び反転掻込スクリュー３は軸回転数を供給スクリュ
ー４の回転数より高くずか、或いは羽根を大きくするな
どして、掻き込み最大量が常に供給スクリュー４の輸送
量を上回るようにする。上記構造の如く供給装置を焼却
物供給装置等に用いる場合、供給スクリュー４は可変速
とする必要があるが、この様な場合、掻き込み装置１０
の正転掻込スクリュー２及び反転掻込スクリュー３の駆
動は供給スクリュー４とチェーンやギヤ等によって行な
うようにすれば、常に掻き込み量を一定比率で供給量よ
り大きくすることができる。

但し、上述のように（第８頁参照）、一定時間毎に掻き
込み装置１０を逆転きせるとか、後述の様に正転掻込ス
クリュー２及び反転掻込スクリュー３を反転して噛み込
みを解除させるような場合は、独立駆動がよい。

コンベヤやクレーンパケット等で運ばれ供給ホッパー１
内に投入された焼却物は、第１図（ｅ）の矢印Ｂに示す
ようにグルグル回りなから正転掻込スクリュー２及び反
転掻込スクリュー３からなる掻き込み装置１０内を移動
しつつ供給スクリュー４に充填される。そして供給スク
リュー４により移送され焼却炉内に投入される。

焼却物中に混入する粗大物が木片、プロ・Ｚり、ガラス
、発泡プラスチック、ダンボール等比較的解砕しやすい
ものである都市ゴミ等では特に破砕しないまま本供給装
置から直接焼却炉に投入する装置として使用することが
できる。即ち、正転掻込スクリュー２と反転掻込スクリ
ュー３からなる掻き込み装置１０がそれら粗大物を圧砕
解砕機としての機能と供給スクリュー４より成る払い出
し装置２０へのかみこみ異物混入防止装置としての機能
を果たす。このため、流動床焼却炉のように投入したも
のが数秒〜数分で燃焼してしまうため、連続定量供給を
強く要求きれる焼却炉にも適用することができる。

また、掻き込み装置１０の正転掻込スクリュー２と反転
掻込スクリュ−３０回転速度を互いに異なるようにすれ
ば、引き裂き力が生じ上記機能に効果的である。この場
合、回転軸は逆転可能にしておき、２つの掻込スクリュ
ーにかみこんだ金属塊や大きな石は、正転掻込スクリュ
ー２の逆転で噛み込みを解除し、図の異物取出口８から
他の輸送物とともに排出する。異物取出口８は反転時の
掻き込み装置１０の輸送方向端ケーシング壁の一部に輸
送部幅以上の寸法の外開き扉付口としたものである。ま
た、この扉は外開きでなくとも、例えば上下動スライド
ゲートのようなものであってもよい。異物を取り出すの
が好まれない場合には、供給スクリュー４を互いの軸間
距離が広げられるようにスクリュー軸の少なくとも一方
を移動可能とした２軸スクリユーコンベヤを採用すれば
、輸送可能な最大粗大物寸法を極めて大きくでき、正転
掻込スクリュー２と反転掻込スクリュー３の隙間を大き
くしてやることができるので、極端に大きな粗大金属等
が混入した時以外はかみごみが生じないようになる。

また、汚泥とプラスチックや紙類を混燃するような焼却
炉の場合は、本供給装置を焼却物の供給装置として使用
し、次の様にするとよい。掻き込み装ｆ１０の正転掻込
スクリュー２と反転掻込スクリュー３を供給スクリュー
４に対して輸送能力を大幅に大きくし、掻き込み装［１
（Ｊでの動きを活発生きせて、これら正転掻込スクリュ
ー２１反転掻込スクリュー３に攪拌機としての役割も果
たきせ、焼却物の性状を安定化きせる。特に粉末状のも
のや、飛散しやすいものを汚泥と混燃許せる場合には、
この攪拌作用で汚泥にねりこめるので、流動床焼却炉に
入っての爆燃や飛散を防ぎ、確実に流動床に投入許せ安
定燃焼させることができる。

供給スクリュー４には羽根４−１の外径寸法はコストや
レイアウト、焼却物の供給量等から、通常４００〜６０
０■程度であるので、−軸のままでは付着性圧密性のあ
る、或いは粗大異物が混入する都市ゴミ、バイオマス等
の被取扱物に対しては、呑み込み部幅が狭すぎてブリッ
ジが発生する。このため、ブリッジ防止のために払い出
し装置２０の供給スクリュー４を２軸とする等して、呑
み込み部を１０００！１Ｉ１１前後に広げる必要があっ
た。上記実施例では掻込スクリューが正転掻込スクリュ
ー２と反転掻込スクリュー３の２軸であるために、呑み
込み部が掻き込み装置１０によって決まるため、供給ス
クリュー４は１軸とすることが可能となる。一般に複数
軸スクリューの払い出し装置は、どうしてもスクリュー
とそのケーシングとの間隙が不均一で広いものとなる。

そこでそこにおける被取扱物の充填率を常に一定するの
は困難である。即ち、被取扱物の物性、形状に応じて刻
々変わり、それがそのまま供給量の変動となる。また、
被取扱物によって焼却炉内外をスクノユ一部にてシール
している場合、充填率が極端に低下してシール性が損な
われて空気や排ガスがノークすることも起き易い。また
、ケーシング形状が複雑で駆動も複数軸を動かす事から
構造が複雑となり、設備コストやメンテナンスがかさむ
ことになる。

なお、多軸に対して、−軸では一本当りの輸送量が小さ
い分スクリュー回転数が高まり、スクリューでは避ける
ことのできない一回転毎の供給量変動量が小さくなり、
周期も短縮きれる。このため−軸とすることで、簡単で
価格も安価となり、メンテナンス性が良好となり、定量
性の点で格段と優れたものとなり、シール性も向上する
。特に、焼却炉やボイラー等のための燃焼物供給装置と
して使用すると、定量性、シール性を高め、且つ信頼性
を高める装置として機能を発揮する。

また、上記供給装置をサイロ等大型貯留槽払い出し装置
として用いれば、下流側コンベヤに対して定量供給が可
能で且つ輸送のできない異物を排除できるので、コンベ
ヤ能力の余裕を必要以上に大きくとらずにすみ、また異
物かみこみ対策をたてなくとも済むので装置を小さくで
き、機械的強度を下げられること等から、価格を低減で
き、またコンベヤメンテナンスが大幅に低減できる。

なお、粗大異物混入によるトラブルの心配のない場合に
は、掻き込み装置１０の正転掻込スクリュー２と反転掻
込スクリュー３の軸間隔は、第３図に示すように、呑み
込み部の面積を増やして受けいれ貯留部（供給ホッパー
１）の高さを下げたりブリッジしにくい構造とするため
に、広ければ広い程好ましい。この場合、正転掻込スク
リュー２及び反転掻込スクリュー３の羽根２−１．３−
１の高さを高くすることで、払い出し装置の大きさに制
限されず広げることができる。また、この場合には正転
掻込スクリュー２と反転掻込スクリュー３の羽根２−１
．３−１の先端同士の距離を第３図に示すように払い出
し装置２０の呑み込み部の幅程度まで広げることができ
る。これはそれ以上広げると、払い出し装置２０の回り
に団塊ができた際、呑み込み部より大きければ掻き込み
装置１０による力が働いてもつかえる状態となって、送
られずにブリッジを生じる可能性があるためである。従
って、例えば払い出し装置が１軸スクリユーの場合、そ
れに掻き込み装置の２軸を加えた３軸スクリユーと同様
の呑込み巾となる。しかも単なる払い出し装置が３軸ス
クリユーの場合とは異なり１軸スクリユーの優れた定量
性、連続性をもたせることができる。

掻き込み装置１０の正転掻込スクリュー２１反転掻込ス
クリュー３の羽根２−１．３−１は切り欠きゃ突起をつ
けて力を被取扱物に伝え易くするほうが望ましい。例え
ば、羽根２−１．３−１にはところどころに輸送方向と
は逆の面に軸に平行な板状の突起を設けて、被取扱物掻
き込み性能を高めると、被取扱物に粗大混入物があった
り、圧密性付着のある場合有効である。

なお、正転掻込スクリュー２及び反転掻込スクノユ−３
の回転軸に取り付けた羽根は、分断した複数のパドルと
してもよいが、絡み易いひも状のものが被取扱物に混入
している場合は、連続羽根、即ちスクリューとすること
で絡み付きを防止できる。

掻き込み装置１０の正転掻込スクリュー２２反転掻込ス
クリュー３の回転軸２−２．３−２に取り付けた羽根２
−１．３−１による輸送能力は、必ずしも漸減させる必
要はなく、段階的に行なってもよい。方法としては下記
のようなものがある。

■羽根の回転軸への取付角度を変える方法。

ａ）スクリュー羽根の場合にはスクリューピッチを変え
る。

ｂ〉パドルの場合には取付角度を変える。

■羽根の面積を変える方法。

ａ）羽根外径は同一とし、回転軸太さを変えるｂ）回転
軸の外径は同一とし、羽根の外径を変える。

■回転軸回転速度を変える方法。

ａ〉回転軸を中央近傍で左右に分け、左右異なる回転数
とする。

ｂ）回転軸を中心の固定軸とそれに対して回転可能とし
た羽根を取り付は部分に分け、羽根を取り付けた部分を
複数に分割し、各々異なる回転数とする。

上記方法はいずれも長短があるが、一般的に上記■の方
法はコスト高で実用的ではない。コスト的には回転軸、
ケーシング等が軸方向に対して同一となる■の方法が安
価であるが、粗大物混入を考えると、羽根と羽根の間に
かみこむ確率の少ない■の方法がより望ましい。なお、
回転輸送方向端近傍の羽根は、軸と平行の羽根面として
、輸送能力を０とし且つ軸回転方向へ送る力の働く形と
してやることが好ましい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、下記のような優れ
た効果が得られる。

（１）受入れ貯留のための容器内の取扱物は、掻き込み
装置の回転軸同士の隙間から羽根の働きによって払い出
し装置に強制的に送られ、払い出し装置が充填されると
、余剰の被取扱物は掻き込み装置の下側の払い出し装置
に押しつけられながら中央近傍を回ることになる。また
、払い出し装置呑み込み部において被取扱物が団塊化す
ることもない。従って、ブリッジや呑み込み量の変動が
防がれ被取扱物に粗大物の混入や、圧密性付着性がある
程度あっても常に払い出し装置は同じ充填率で稼働する
ことになり、連続定量供給が向上する。

（２）掻き込みスクリューの効果によって粗大物の解砕
効果が生じる。

（３）掻き込みスクリュー同士を近接することにより、
払い出し装置へ粗大異物が入ることを防ぎ払い出し装置
の連続定量供給性を損なうことなく、粗大異物を排出す
ることができる。

（４）掻き込みスクリューによって供給物を攪拌混合す
ることができる。これは掻き込みスクリューの輸送能力
を高めることにより、実現できる。（５）掻き込み装置
が２軸であるため、払い出し装置を１軸とすることが可
能となり、構造が簡単で安価、メンテナンス性が良好な
ものとなり、定量性にも優れたものとなる。

以上の基本効果の結果、次の応用効果が生じ、本技術の
持つ意味は大きい。

（６）比較的解砕しやすい粗大物を多く含む都市ごみの
焼却炉では、本装置を供給装置することにより、破砕し
ないまま投入しても解砕し、かつ解砕できない粗大物は
排除できるため、−軸スクリユー式払出装置を用いて優
れた連続定量供給と炉内外のシールを行なうことができ
る。流動床焼却炉のような燃焼速度の速いものに対して
も問題なく適用でき、燃焼の安定化を実現できる。

（７）汚泥とプラスチックや紙類を混燃するための焼却
炉やボイラに掻き込み能力を高めた本装置を供給装置と
して用いることにより、供給物を攪拌した上で供給して
やることができる。従って、燃焼物の物性や発熱量が安
定となる。且つ飛散しやすいものも汚泥と混合させるこ
とにより、着火が安定確実となり爆燃や飛散を抑えられ
る。

（８）上記（６）　、　（７）で示す如くボイラや焼却
炉への燃焼物供給装置として用いることで、燃焼の安定
性を高められ、燃焼空気の過剰率を低減できる。これに
より、従来困難であった窒素酸化物や有機塩素化合物や
一酸化炭素等有害物質の発生を抑えられる。また、排ガ
ス処理系の風量が安定となり性能が高まり容量を小さく
することができる。また、ボイラの場合蒸気発生が安定
化し、制御が容易なものとなり、高品位な蒸気を得るこ
とができ回収蒸気の有効利用が容易となる。従って、焼
却設備やボイラ設備の設備費対公害性能の向上、蒸気利
用等に対して多大の効果をもつ。

（９〉また、本発明の供給装置をサイロ等の大型貯留槽
の払い出し装置として用いれば、下流側コンベヤに対し
て、定量供給が可能で、且つ輸送できない異物を排除で
きるので、コンベヤ能カッ余裕を必要以上に大きくする
ことがなく、又異物かみ込みの対策をたてることなく済
み、小型化ができると共に機械的強度を下げることがで
きるから、価格低減、メンテナンスコストを大幅に下げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の供給装置を廃棄物を焼却する流動床炉
に用いた例を示す図で、同図（ａ）は側断面図、同図（
ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は平面図、第２図は本
発明の供給装置の掻き込み装置及び払い出し装置部分の
詳細を示す断面図、第３図は本発明の供給装置の掻き込
み装置及び払い出し装置部分の詳細を示す断面図である
。 図中、１・・・・供給ホッパー　２・・・・正転掻込ス
クリュー　３・・・・反転掻込スクリュー　４・・・・
供給スクリュー　５・・・・掻込スクリューケーシング
、６・・・・供給スクリューケーシング、７・・・・炉
壁、８・・・異物取出口。 ２図 第３Ｎ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）並列に配置した互いに相反する回転方向を有する
   一対の回転軸で、該回転軸の互いに接近する側が下向き
   の回転において該回転軸に取付けた羽根により生じる回
   転軸近傍に被取扱物への輸送能力が輸送方向に対し回転
   軸に沿って減少し、該回転軸同士で互いに回転軸に対す
   る輸送方向が逆である掻き込み装置と、 前記掻き込み装置の上側に配置された被取扱物の受入れ
   貯留のための容器と、 前記掻き込み装置の下側に配置された被取扱物払い出し
   装置を有することを特徴とする供給装置。
2. （２）前記掻き込み装置の一対の回転軸同士のすきま幅
   を下側の被取扱物払い出し装置輸送部幅以下とし掻き込
   み装置の一対の回転軸の片方を回転可能とし、且つその
   反転時の掻き込み装置の輸送方向端ケーシング壁の一部
   に該輸送部幅以上の寸法の異物取出口を設けたことを特
   徴とする請求項（１）記載の供給装置。
3. （３）前記掻き込み装置の回転軸取付羽根先端同士の幅
   を下側の前記被取扱物払い出し装置呑み込み幅と略同等
   かそれ以上としたことを特徴とする請求項（１）記載の
   供給装置。