コンパクトで低価格な木質系バイオマスの低騒音粉砕機の試作研究開発

本産業分野はニッチ市場のため、大企業や製品開発力の乏しい中小・零細企業は進出しにくい分野である。世界的にCO2削減が求められ、樹木をチップ化して作る木質バイオマス燃料は化石燃料の代替エネルギーとして期待されている。日本国内だけでなく欧米でも環境負荷低減が強く叫ばれており、環境にやさしい低騒音粉砕機には需要があるが、ユーザーが望む機械の商品化は遅れている。

騒音測定の地点を測定機器メーカーと打ち合わせて決め、発生ポイントから7m、地上高1mを測定点とし、あわせて1・2・3・4・5・7・10mでも測定して測定条件によるばらつきを確認した。試験材は騒音が最も高くなる竹100mmで比較する計画だったが、竹は中が空洞で割れる音が高く騒音値が安定しなかったため、材料を45mm角材に変更して再テストした。現状機の基準値は1mで109dB、7mで94dBであった。投入部は開口部からの漏れ音を塞ぎ音を吸収する設計とし、二重構造にして外部に制振材を貼り、内部の吸音材は量産で使いにくいため耐火材を代用した結果、7mで86dBとなった。粉砕部の回転数を3840rpmから3200rpm、3000rpmへ下げると7mで89dB、86.5dBとなり、ビット式の分割刃に変えて8500rpmで行うと83dBとなった。刃を左右対称から片側をずらして常に1個の刃で粉砕するように配置すると81.8dB、刃物を斜めに研磨して点で切断するようにすると77.9dBとなった。飛散防止ガードの隙間は塩化ビニールから吸音材に替えて枚数と配置を変えたところ76.5dB、エンジン周りの破砕部との隙間と投入口側にも吸音材を付けると75dBとなった。竹100mmの粉砕では平均84dBで、角材45mmより9dB大きかった。

投入部の二重構造や吸音材の配置、刃の改良などにより、粉砕時の高音域の騒音が低減し、耳障りな音が減った。直接音も大きく下がり、数値以上の効果が得られたと考えている。目標値の80dB/1mにはまだ届いていない。自走式で目標値を達成できれば、国内外で性能面の優位に立てる。市街地でも粉砕が可能になり、チップで運べる量が増えて運搬コストも下がる。生産は現状の生産ラインをそのまま使えるため、量産化も容易である。

破砕部、エンジン周り、カバーに対策を加え、目標値に近づけていく。チップ市場は今後の不足が見込まれ、市場の流れに合わせて本機を製品化したい。価格は現状より上がるが、付加価値が高く高価な機械ではないと考えている。