特許 7419919 竪型ローラミル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】竪型ローラミル

(51)【国際特許分類】

   B02C 15/04 20060101AFI20240116BHJP

【ＦＩ】

B02C15/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020055612

(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2021154197

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 和宏

【審査官】河野 隆一朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０００７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１６５２４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０８８２０５３５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】実開昭５７－１６５２４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０６－０２９６３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－０５３４５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－２８６８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０２Ｃ １５／００ － １５／１６

Ｂ０２Ｃ ２３／１０ － ２３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

竪型ハウジングと、
該竪型ハウジングの下部に設けられ被粉砕物を粉砕する粉砕部と、
該粉砕部に被粉砕物を供給する原料供給部と、
前記粉砕部で発生する粉砕物を上方に搬送する上昇流を発生させる気流発生部と、
前記粉砕部の上方に設けられ前記粉砕物を分級する分級部と、
前記原料供給部に設けられ、前記粉砕物を前記粉砕部に向けて落下させるドア付ホッパとを備え、
前記ドア付ホッパは、
前記粉砕物を収容すると共に下端に下部開口が設けられるホッパ本体と、
前記下部開口を閉鎖／ 開放する扉部と、
該扉部に前記下部開口を塞ぐ付勢力を作用させる付勢部とを備え、
前記扉部は、前記ホッパ本体において前記原料供給部から遠い側に回動支点を有することを特徴とする竪型ローラミル。

【請求項2】

前記粉砕部と前記分級部との間に設けられ、前記粉砕物が流通する流通開口の開口面積を切替える流路調節部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の竪型ローラミル。

【請求項3】

前記扉部は、前記ホッパ本体の下端に回動自在に設けられ、重力方向に対して鋭角となる姿勢で前記下部開口を閉鎖し、前記粉砕物の重量が作用して前記下部開口を開放することを特徴とする請求項１または２に記載の竪型ローラミル。

【請求項4】

前記被粉砕物は、石炭あるいはバイオマスであることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、竪型ローラミルに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、粉砕されたバイオマス粉体を効率的に外部に排出することができるバイオマス粉砕装置及びバイオマス・石炭混焼システムが開示されている。この背景技術は、バイオマス原料を鉛直軸方向上方から供給する原料供給管と、バイオマス原料が載置される粉砕テーブルと、粉砕テーブルを回転駆動する駆動部と、バイオマス原料を押圧力により粉砕する粉砕ローラと、粉砕したバイオマス粉体を上昇流を用いて上方に気流搬送する送風手段と、内筒と外筒とを用いてバイオマス粉体を分級する分級器とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－０８３０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記背景技術では、分級器から外部に排出されなかったバイオマス粉体（粉砕物）が原料供給管と外筒との隙間を介して粉砕テーブル上に落下する。この一方、バイオマス原料を粉砕する場合、原料供給管の管径を小さくすることによって供給流速を上げることが行われている。この場合に隙間に対する上昇流の影響が増大するので、粉砕物が隙間を通過することができず、最終的に隙間を閉塞させる虞がある。

【0005】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上昇流の影響を従来よりも軽減して粉砕物を粉砕テーブル上に効果的に供給することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明では、竪型ローラミルに係る第１の解決手段として、竪型ハウジングと、該竪型ハウジングの下部に設けられ被粉砕物を粉砕する粉砕部と、該粉砕部に被粉砕物を供給する原料供給部と、前記粉砕部で発生する粉砕物を上方に搬送する上昇流を発生させる気流発生部と、前記粉砕部の上方に設けられ前記粉砕物を分級する分級部と、前記原料供給部に設けられ、前記粉砕物を前記粉砕部に向けて落下させるドア付ホッパとを備える、という手段を採用する。

【0007】

本発明では、竪型ローラミルに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記粉砕部と前記分級部との間に設けられ、前記粉砕物が流通する流通開口の開口面積を切替える流路調節部をさらに備える、という手段を採用する。

【0008】

本発明では、竪型ローラミルに係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記ドア付ホッパは、前記粉砕物を収容すると共に下端に下部開口が設けられるホッパ本体と、前記下部開口を閉鎖／開放する扉部と、該扉部に前記下部開口を塞ぐ付勢力を作用させる付勢部とを備える、という手段を採用する。

【0009】

本発明では、竪型ローラミルに係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記扉部は、前記ホッパ本体の下端に回動自在に設けられ、重力方向に対して鋭角となる姿勢で前記下部開口を閉鎖し、前記粉砕物の重量が作用して前記下部開口を開放する、という手段を採用する。

【0010】

本発明では、竪型ローラミルに係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記扉部は、前記ホッパ本体において前記原料供給部から遠い側に回動支点を有する、という手段を採用する。

【0011】

本発明では、竪型ローラミルに係る第６の解決手段として、上記第１～第５のいずれかの解決手段において、前記被粉砕物は石炭あるいはバイオマスである、という手段を採用する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、上昇流の影響を従来よりも軽減して粉砕物を粉砕テーブル上に効果的に供給することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る竪型ローラミルの構成を示す縦断面図である。

【図2】本発明の一実施形態におけるドア付ホッパの一部を拡大した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る竪型ローラミルＡは、石炭あるいはバイオマスを被粉砕物Ｘとするものである。すなわち、この竪型ローラミルＡは、例えば火力発電所のボイラに併設される設備であり、ボイラの燃料である被粉砕物Ｘを所定の粒径（最適燃料粒径）まで粉砕してボイラに供給する燃料供給系を構成している。

【0015】

ここで、上記最適燃料粒径は、燃料としての性質の違いから石炭とバイオマスとで異なる。石炭の最適燃料粒径は例えば数十ミクロンメートルであり、バイオマスの最適燃料粒径は例えば数百ミクロンメートルである。したがって、竪型ローラミルＡは、ボイラに向けて排出する粉砕物Ｘａの粒径を石炭あるいはバイオマスに応じて変更するように性能調整される。

【0016】

火力発電所は、石炭あるいはバイオマスを択一的に燃料として選択してボイラを運転し、当該ボイラが発生させる蒸気等を用いてタービンを作動させることにより発電機を駆動する。すなわち、火力発電所は、時期に応じて燃料を石炭あるいはバイオマスに切り替えつつ運転される。したがって、竪型ローラミルＡは、外部から供給される燃料が石炭とバイオマスとの間で切り替えられる度に性能調整する必要がある。

【0017】

このような本実施形態に係る竪型ローラミルＡは、図１に示すように、竪型ハウジング１、粉砕部２、原料供給部３、気流発生部４、分級部５、流路調節部６及びドア付ホッパ７を備えている。

【0018】

竪型ハウジング１は、鉛直姿勢の有底円筒状部材である。すなわち、この竪型ハウジング１は、ハウジング本体１ａと、当該ハウジング本体１ａの下端に設けられた支持体１ｂと、ハウジング本体１ａの上端に設けられた蓋体１ｃとを備える。

【0019】

上記ハウジング本体１ａは、略円筒状の部材であり、支持体１ｂによって鉛直姿勢に支持されている。支持体１ｂは、ハウジング本体１ａの下端を閉塞させると共に鉛直姿勢つまり中心軸線が鉛直方向となるようにハウジング本体１ａを地面に対して支持する基礎構造物である。蓋体１ｃは、竪型ハウジング１の上端を閉塞状態とする略円板状の部材であり、排出部１ｄを備えている。この排出部１ｄは、粉砕物Ｘａをボイラ等の外部に排出する開口である。

【0020】

粉砕部２は、回転テーブル２ａ、複数の粉砕ローラ２ｂ、回転動力源２ｃ及び連結機２ｄを備え、被粉砕物Ｘである石炭あるいはバイオマスを粉砕して粉砕物を生成する。回転テーブル２ａは、水平姿勢で回転する回転体であり、上面が円環状の破砕面２ｅである。この回転テーブル２ａは、連結機２ｄを介して回転動力源２ｃによって回転駆動されることによって、上記破砕面２ｅを水平面内で回転させる。

【0021】

なお、上記破砕面２ｅは、鉛直方向から見た場合に所定幅を有する円環状の面である。また、破砕面２ｅの内側は、図示するように水平方向から見た場合に略円錐状に盛り上がる中央突出部２ｆが設けられている。この中央突出部２ｆは、破砕面２ｅと同軸状に設けられており、上方の原料供給部３から落下する被粉砕物Ｘを受ける受部である。

【0022】

粉砕ローラ２ｂは、周面が上記破砕面２ｅに対峙する円形ローラであり、竪型ハウジング１に対して回動自在に支持されている。この粉砕ローラ２ｂは、破砕面２ｅとの間に被粉砕物Ｘを挟んだ状態で従動回転する。上述した被粉砕物Ｘは、回転テーブル２ａの破砕面２ｅ（上面）と粉砕ローラ２ｂの周面との間に噛み込まれることによって破砕され、粉砕物Ｘａとなる。

【0023】

このような粉砕ローラ２ｂは、鉛直方向から見た場合に、回転テーブル２ａ（破砕面２ｅ）の回転中心周りに所定の角度割で複数設けられている。例えば、この粉砕ローラ２ｂは、回転中心周りに１２０°の角度割で３つ設けられている。すなわち、被粉砕物Ｘは、回転テーブル２ａ（破砕面２ｅ）上の離散する複数個所、例えば３か所で破砕されて粉砕物Ｘａとなる。

【0024】

回転動力源２ｃは、出力軸が水平姿勢となるように設けられた原動機であり、連結機２ｄを介して回転テーブル２ａに接続されている。連結機２ｄは、回転動力源２ｃと回転テーブル２ａとの間に設けられており、回転動力源２ｃの回転を減速させて回転テーブル２ａに伝達する減速機である。すなわち、この連結機２ｄは、回転動力源２ｃの回転を減速させると共に回転中心を水平方向から鉛直方向に変換する変換器としても機能する。

【0025】

原料供給部３は、上記蓋体１ｃによって鉛直姿勢に支持された管状部材であり、内部を被粉砕物Ｘが流通する。この原料供給部３は、中心軸線（鉛直軸）が回転テーブル２ａ（破砕面２ｅ）の回転中心と同軸である。すなわち、原料供給部３は、上記中央突出部２ｆの中心に向けて被粉砕物Ｘを上方から供給する。

【0026】

気流発生部４は、空気導入部４ａ及び複数の案内口４ｂを備え、外部から供給される圧縮空気Ｆを受け付けて竪型ハウジング１に上昇流を形成する。空気導入部４ａは、圧縮空気Ｆの受入口であり、図示するように竪型ハウジング１の下部に設けられている。複数の案内口４ｂは、回転テーブル２ａの外周側に所定間隔を空けて設けられており、矢印で示すように空気導入部４ａから流入する圧縮空気Ｆを上方に向けて放出する。

【0027】

ここで、回転テーブル２ａ上で生成される粉砕物は、上記気流発生部４が発生させる上昇流に乗って回転テーブル２ａの上方に搬送される。また、この粉砕物は、流路調節部６を通過することによって分級部５に至る。

【0028】

分級部５は、原料供給部３を中心として回転する回転分級機であり、外周部が粉砕物Ｘａの流入口であり、上部が粉砕物Ｘａの流出口である。この分級部５は、回転によって発生する風圧によって、粒径が最適燃料粒径以下のものを選択的に捕集して排出部１ｄに供給し、粒径が最適燃料粒径を超えるものについては下方に落下させる。

【0029】

流路調節部６は、上述した粉砕部２と分級部５との間に設けられる板状部材であって、本体部６ａ及び複数の部分閉塞板６ｂを備える。この流路調節部６は、粉砕物Ｘａが流通する流通開口６ｃの一部を部分閉塞板６ｂで塞ぐことによって、流通開口６ｃの開口面積を切替える。

【0030】

本体部６ａは、１あるいは複数の流通開口が形成された漏斗状（逆円錐形状）の板材であり、複数の流通開口に加え、下部挿通口６ｄ及び上部固定部６ｅを備えている。なお、複数の流通開口６ｃは、周方向に所定間隔で並ぶ略矩形状の切欠きである。

【0031】

下部挿通口６ｄは、円形開口であり、ドア付ホッパ７が装着されている。すなわち、下部挿通口６ｄと原料供給部３の外周部との間には隙間（外周隙間）が形成されている。この外周隙間は、分級部５から落下してきた粉砕物Ｘａが流通するためのものであり、当該粉砕物Ｘａを粉砕部２に再供給させるためのものである。

【0032】

上部固定部６ｅは、直径が下部挿通口６ｄよりも大幅に大きな円形開口であり、ハウジング本体１ａの内壁に固定される。すなわち、この上部固定部６ｅは、ハウジング本体１ａの内壁に隙間なく固定されている。

【0033】

複数の部分閉塞板６ｂは、本体部６ａに着脱自在に装着される板材であり、各流通開口６ｃの一部を塞ぐ。より詳細には、この部分閉塞板６ｂは、流通開口６ｃの下側の領域を塞ぐように本体部６ａに装着される。このような部分閉塞板６ｂは、本体部６ａへの着脱が容易なように、例えばネジ等の締結具によって本体部６ａに装着される。また、これら部分閉塞板６ｂは、漏斗状（逆円錐形状）に形成された本体部６ａの内側と外側のうち、外側に装着される。

【0034】

ここで、各部分閉塞板６ｂは各流通開口６ｃの下側領域つまり原料供給部３により近い部位を塞ぐので、部分閉塞板６ｂが装着された状態の各流通開口６ｃは上側つまりハウジング本体１ａの内壁により近い部位が開放されている。この開放部位は、例えば分級部５の流入口の直下に位置する。

【0035】

ドア付ホッパ７は、図１に示すように原料供給部３の外周部に設けられており、ホッパ本体７ａ、扉部７ｂ及び付勢部７ｃを備えている。このドア付ホッパ７は、上述した外周隙間を粉砕物Ｘａの重量を利用することにより自律的に開閉するものであり、閉状態において粉砕物Ｘａを蓄積し、開状態において蓄積した粉砕物Ｘａを下方に落下させる。

【0036】

ホッパ本体７ａは、原料供給部３の外周部に円環状に設けられる一種の容器であり、分級部５から落下してきた粉砕物Ｘａを一時的に収容する。このホッパ本体７ａは、内部が原料供給部３の周方向に区分されており、図２に示すように複数の区分領域７ｄが形成されている。また、各区分領域７ｄの下端には下部開口７ｅがそれぞれ設けられている。

【0037】

扉部７ｂは、上記ホッパ本体７ａの下端に回動自在に設けられている。すなわち、この扉部７ｂは、図２に示すように原料供給部３から遠い側に水平姿勢で設けられた回動軸７ｆを介してホッパ本体７ａに接続されており、回動軸７ｆを支点として回動することによって上記下部開口７ｅを開閉する。このような扉部７ｂは、図２に示すように重力方向（鉛直方向）に対して鋭角（９０°以下）となる姿勢で下部開口７ｅを塞ぐと共に、粉砕物Ｘａの重量が作用することによって下部開口７ｅを開放する。なお、上記回動軸７ｅは本発明の回動支点に相当する。

【0038】

付勢部７ｃは、上記扉部７ｂにホッパ本体７ａの下部開口７ｅを塞ぐ付勢力を作用させる。すなわち、この付勢部７ｃは、扉部７ｂに固定されたカウンターウエイトであり、回動軸７ｅ（回動支点）から扉部７ｂとは異なる方向に離間した状態で設けられている。このような付勢部７ｃは、重力が作用することにより扉部７ｂに下部開口７ｅを塞ぐ向き（上向き）の付勢力を作用させる。

【0039】

次に、本実施形態に係る竪型ローラミルＡの動作について詳しく説明する。
最初に石炭を被粉砕物Ｘとする場合について説明する。この場合には流路調節部６における複数の部分閉塞板６ｂが全て取り外され、全ての流通開口６ｃの開口面積は比較的広く設定される。

【0040】

上記部分閉塞板６ｂの取外作業は、粉砕部２において粉砕ローラ２ｂを回転テーブル２ａに対峙する位置から移動させた状態で、作業員が回転テーブル２ａ上に進入して行われる。この部分閉塞板６ｂの取外作業は、各部分閉塞板６ｂは締結具によって本体部６ａに装着されているので作業性が良い。

【0041】

そして、この竪型ローラミルでは、流通開口６ｃの開口面積が比較的広く設定された状態において、被粉砕物Ｘ（石炭）が外部から原料供給部３の上端に順次連続的に供給される。そして、この被粉砕物Ｘ（石炭）は、原料供給部３を経由して回転テーブル２ａの中央突出部２ｆに順次供給され、中央突出部２ｆの形状効果に基づいて破砕面２ｅに順次供給される。

【0042】

すなわち、被粉砕物Ｘ（石炭）は、上方から中央突出部２ｆに供給されるが、中央突出部２ｆが中央が上側に盛り上がった山形に形状設定されているので、中央突出部２ｆの傾斜面に沿って流動して内側から破砕面２ｅに流れ込む。このような被粉砕物Ｘ（石炭）の動きは破砕面２ｅの内側の各所において発生するので、破砕面２ｅには内側の各所に被粉砕物Ｘ（石炭）が順次供給される。

【0043】

一方、外部から原料供給部３への被粉砕物Ｘの供給に並行して、回転テーブル２ａが回転動力源２ｃによって回転駆動される。この結果、破砕面２ｅに供給された被粉砕物Ｘ（石炭）は、破砕面２ｅと粉砕ローラ２ｂとの間に噛み込まれて破砕される。

【0044】

すなわち、粉砕ローラ２ｂの回転に伴って粉砕ローラ２ｂが従動回転すると共に粉砕ローラ２ｂの周面には破砕面２ｅに対する押付力が作用するので、被粉砕物Ｘ（石炭）は、破砕面２ｅと粉砕ローラ２ｂの周面との間で押し潰され、かつせん断力が作用することによって破砕される。このような被粉砕物Ｘ（石炭）に対する破砕作用によって破砕面２ｅ上には粉砕物Ｘａ（微粉炭）が徐々に生成される。

【0045】

そして、破砕面２ｅ上の粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、気流発生部４によって回転テーブル２ａの外周に発生している上昇流によって上方に吹き上げられる。すなわち、破砕面２ｅ上の粉砕物Ｘａ（微粉炭）のうち、粒径が比較的小さなものが上昇流の圧力が作用して浮上する。そして、この粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、上昇流とともに流路調節部６の流通開口６ｃを通過して分級部５に至る。

【0046】

ここで、粉砕物Ｘａ（微粉炭）が流通開口６ｃを通過する際の流速は、流通開口６ｃの開口面積が比較的広く設定されているため比較的遅い。すなわち、粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、流路調節部６の各流通開口６ｃを通過する際に流体力学におけるベルヌーイ効果つまり流速の上昇効果を殆ど受けることなく上昇する。

【0047】

なお、石炭を被粉砕物Ｘとする場合における流通開口６ｃの開口面積、つまり部分閉塞板６ｂが本体部６ａから取り外された状態における流通開口６ｃの開口面積Ｓ１は、粉砕物Ｘａ（微粉炭）に作用する増速効果を睨んで適宜設定される。すなわち、この開口面積Ｓ１はに基づいて最適設定される。

【0048】

この結果、粒径が比較的小さいために比較的軽い粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、流路調節部６の各流通開口６ｃで増速されなくても、分級部５に容易に至る。そして、粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、分級部５において粒径が最適燃料粒径以下のものが選択的に捕集され、排出部１ｄを介して外部に排出される。

【0049】

一方、分級部５で捕集されなかった粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、粒径が最適燃料粒径よりも大きなものであり、殆どが分級部５の下方の流路調節部６上に落下する。この粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、粒径が最適燃料粒径よりも大きいものであり、さらに微細化する必要があるものである。このような粉砕物Ｘａ（微粉炭）は、ドア付ホッパ７を下側として傾斜する流路調節部６上を流下してドア付ホッパ７のホッパ本体７ａに収容される。

【0050】

このホッパ本体７ａでは、粉砕物Ｘａ（微粉炭）が流路調節部６から順次供給されるので、また扉部７ｂが初期的に閉状態にあるので、粉砕物Ｘａ（微粉炭）の収容量が徐々に増大する。そして、ホッパ本体７ａにおける粉砕物Ｘａ（微粉炭）の収容量に基づいて扉部７ｂに作用する押圧力（下向きの力）が付勢部７ｃが発生させる付勢力（上向きの力）を超えると、扉部７ｂか閉状態から開状態となり、ホッパ本体７ａの下部開口７ｅが開放される。

【0051】

すなわち、この竪型ローラミルＡでは、扉部７ｂが閉状態にある場合、ホッパ本体７ａ内の粉砕物Ｘａ（微粉炭）には、気流発生部４が発生させる上昇流が作用しない。そして、この竪型ローラミルＡでは、扉部７ｂが開状態になると、上昇流による上方に押し上げる力（影響）が作用するが、この状態における粉砕物Ｘａ（微粉炭）の量は、ホッパ本体７ａの収容量であり比較的多い。

【0052】

したがって、このような竪型ローラミルＡによれば、粉砕物Ｘａ（微粉炭）が上昇流の影響で下部開口７ｅから落下しなかったり、またこれによって下部開口７ｅが粉砕物Ｘａ（微粉炭）によって閉塞するような事態を回避することが可能である。この結果として、本実施形態によれば、上昇流の影響を従来よりも軽減して粉砕物Ｘａ（微粉炭）を粉砕テーブル２ａ上に効果的に供給することが可能である。

【0053】

一方、バイオマスを被粉砕物Ｘとする場合、流路調節部６における複数の部分閉塞板６ｂが全て本体部６ａに装着される。すなわち、流路調節部６における全ての流通開口６ｃの開口面積は、被粉砕物Ｘがバイオマスの際に比較的狭く設定される。なお、この部分閉塞板６ｂの取外作業は、各部分閉塞板６ｂが締結具によって本体部６ａに装着されているので作業性が良い。

【0054】

そして、この竪型ローラミルＡでは、開口面積が比較的狭く設定された状態において、被粉砕物Ｘ（バイオマス）が外部から原料供給部３の上端に順次連続的に供給される。そして、この被粉砕物Ｘ（バイオマス）は、原料供給部３を経由して回転テーブル２ａの中央突出部２ｆに順次供給され、中央突出部２ｆの形状効果に基づいて破砕面２ｅに順次供給される。

【0055】

また、外部から原料供給部３への被粉砕物Ｘ（バイオマス）の供給に並行して、回転テーブル２ａが回転動力源２ｃによって回転駆動される。この結果、破砕面２ｅに供給された被粉砕物Ｘ（バイオマス）は、破砕面２ｅと粉砕ローラ２ｂとの間に噛み込まれて破砕され、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）となる。

【0056】

そして、破砕面２ｅ上で生成された粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、気流発生部４によって回転テーブル２ａの外周に発生する上昇流によって上方に吹き上げられる。すなわち、破砕面２ｅ上の粉砕物Ｘａのうち、粒径の比較的小さなものが上昇流の圧力が作用して浮上する。そして、この粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、上昇流とともに流路調節部６の流通開口６ｃを通過して分級部５に至る。

【0057】

ここで、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）が流通開口６ｃを通過する際の流速は、流通開口６ｃの開口面積が比較的狭く設定されているので比較的速い。すなわち、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、流路調節部６の各流通開口６ｃを通過する際に流体力学におけるベルヌーイ効果つまり流速の上昇効果を受けて上昇する。

【0058】

なお、バイオマスを被粉砕物Ｘとする場合における流通開口６ｃの開口面積、つまり部分閉塞板６ｂが本体部６ａに装着された状態における流通開口６ｃの開口面積Ｓ２は、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）に作用する増速効果を睨んで適宜設定される。すなわち、この開口面積Ｓ２は実験に基づいて最適設定される。

【0059】

この結果、粒径が比較的大きいために比較的重い粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）であっても、流路調節部６の各流通開口６ｃで増速されて分級部５に容易に到達する。そして、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、分級部５において粒径が最適燃料粒径以下のものが選択的に捕集され、排出部１ｄを介して外部に排出される。

【0060】

一方、分級部５で捕集されなかった粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、分級部５の下方に落下し、殆どが流路調節部６上に至る。この粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、粒径が最適燃料粒径よりも大きいものであり、さらに微細化する必要があるものである。このような粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）は、ドア付ホッパ７を下側として傾斜する流路調節部６上を流下してドア付ホッパ７のホッパ本体７ａに収容される。

【0061】

このホッパ本体７ａでは、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）が流路調節部６から順次供給されるので、また扉部７ｂが初期的に閉状態にあるので、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）の収容量が徐々に増大する。そして、ホッパ本体７ａにおける粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）の収容量に基づいて扉部７ｂに作用する押圧力（下向きの力）が付勢部７ｃが発生させる付勢力（上向きの力）を超えると、扉部７ｂか閉状態から開状態となり、ホッパ本体７ａの下部開口７ｅが開放される。

【0062】

すなわち、この竪型ローラミルＡでは、扉部７ｂが閉状態にある場合、ホッパ本体７ａ内の粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）には、気流発生部４が発生させる上昇流が作用しない。そして、この竪型ローラミルＡでは、扉部７ｂが開状態になると、上昇流による上方に押し上げる力（影響）が作用するが、この状態における粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）の量は、ホッパ本体７ａの収容量であり比較的多い。

【0063】

したがって、このような竪型ローラミルＡによれば、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）が上昇流の影響で下部開口７ｅから落下しなかったり、またこれによって下部開口７ｅが粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）によって閉塞するような事態を回避することが可能である。この結果として、本実施形態によれば、上昇流の影響を従来よりも軽減して粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）を粉砕テーブル２ａ上に効果的に供給することが可能である。

【0064】

また、この竪型ローラミルＡでは、本体部６ａに部分閉塞板６ｂを着脱することによって粉砕物Ｘａが流通する各流通開口６ｃの開口面積を切替えるので、当該切替に要する作業が従来よりも大幅に軽減される。したがって、本実施形態によれば、被粉砕物Ｘの切替に起因する竪型ローラミルＡの稼働率の低下を大幅に抑制することが可能である。

【0065】

また、この竪型ローラミルＡでは、ドア付ホッパ７がホッパ本体７ａ、扉部７ｂ及び付勢部７ｃを備え、扉部７ｂが重力方向に対して鋭角となる姿勢で流通開口６ｃを塞ぐと共に粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）の重量が作用して下部開口７ｅを開放するので、上昇流の影響をより効果的に回避することが可能である。したがって、本実施形態によれば、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）を粉砕テーブル２ａ上により効果的に供給することが可能である。

【0066】

ここで、ホッパ本体の側方に側方開口を設け、鉛直姿勢かつ上端部を回動軸とする扉部を用い、当該扉部の自重によって上記側方開口を塞ぐようなドア付ホッパが考えられる。このようなドア付ホッパでは、粉砕物の収容量があるしきい値を超えると、扉部が回動して側方開口が開放される。しかしながら、このような構成のドア付ホッパでは、扉部の開閉が良好とは言えず、上昇流の影響によって粉砕物が良好に落下しない虞がある。

【0067】

すなわち、木粉は繊維質であり，内部摩擦角が大きい。内部摩擦角とはたとえば９０°であれば、箱に木粉を入れた際に箱の側壁を外しても、そのままの形状で自立できることを意味する。つまり、側壁がなくても形状をたもっているわけで、内部摩擦力が大きくなると粉体圧の水平分力が小さくなる。その結果、石炭で水平開口でも開いたドアが木粉ではドアが開かないことに繋がっている。本実施形態では、木粉の粉体の物性を生かして、側方開口ではなく、垂直下向きの開口させている。

【0068】

さらに、この竪型ローラミルＡでは、扉部７ｂは、ホッパ本体７ａにおいて原料供給部３から遠い側に回動軸７ｆ（回動支点）を有するので、例えば原料供給部３に近い側に回動軸７ｆ（回動支点）を設ける場合に比較して、中央突出部２ｆのより中心に近い位置に粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）を供給することができる。したがって、本実施形態によれば、粉砕物Ｘａ（微細バイオマス）のさらなる微細化を効果的に行うことができる。

【0069】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、図２に示すドア付ホッパ７を採用したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明は、原料供給部の外周隙間にドア付ホッパを設けることにより上昇流の影響を軽減することを要旨とするものでありドア付ホッパの詳細構成を限定するものではない。

【0070】

（２）上記実施形態では、本体部６ａの流通開口６ｃの一部を部分閉塞板６ｂで塞ぐことにより流通開口６ｃの開口面積を切替える流路調節部６を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、流通開口６ｃの開口面積が固定な流路調節部を採用してもよい。

【0071】

（３）上記実施形態では、被粉砕物Ｘとして石炭及びバイオマスを例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、石炭及びバイオマス以外の被粉砕物についても適用することが可能である。

【符号の説明】

【0072】

Ａ 竪型ローラミル
１ 竪型ハウジング
１ａ ハウジング本体
１ｂ 支持体
１ｃ 蓋体
１ｄ 排出部
２ 粉砕部
２ａ 回転テーブル
２ｂ 粉砕ローラ
２ｃ 回転動力源
２ｄ 連結機
２ｅ 破砕面
２ｆ 中央突出部
３ 原料供給部
４ 気流発生部
４ａ 空気導入部
４ｂ 案内口
５ 分級部
６ 流路調節部
６ａ 本体部
６ｂ 部分閉塞板
６ｃ 流通開口
６ｄ 下部挿通口
６ｅ 上部固定部
７ ドア付ホッパ
７ａ ホッパ本体
７ｂ 扉部
７ｃ 付勢部
７ｄ 区分領域
７ｅ 下部開口
７ｆ 回動軸（回動支点）

【図1】

【図2】