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公開番号2025102578
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023220112
出願日2023-12-26
発明の名称ペレット製造装置及びペレットの製造方法
出願人アライドコーヒーロースターズ株式会社,新興工機株式会社,ラブ・フォレスト株式会社,株式会社PEO技術士事務所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01J 2/20 20060101AFI20250701BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】必要な機械的耐久性が得られ、燃料として利用できるペレットを製造する装置を提供する。
【解決手段】コーヒー抽出残渣を含む原料を用いたペレットの製造装置であり、駆動主軸を軸として公転しつつローラー軸を軸に自転する、駆動主軸を中心に円形状に配列された所定の幅の複数のローラーと、ローラーと当接する原料押込面を有するペレット製造用ダイスと、ローラーを駆動するモータとを備え、ペレット製造用ダイスは、原料押込面に直交する方向に貫通する、所定の断面積S及び所定の深さLの複数の貫通孔を有し、ローラーが、ペレット製造用ダイスの原料押込面上を所定の回転速度で転がり、原料押込面上に蓄積された原料をローラーを原料押込面に押し当てながら貫通孔に押し込みペレットを成形するもので、貫通孔は、所定の断面積が7mm²以上50mm²以下であり、所定の深さが30mm以上100mm以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コーヒー抽出残渣を含む原料を用いてペレットを製造するペレット製造装置であり、
駆動主軸を軸として公転しつつ、ローラー軸を軸に自転する、前記駆動主軸を中心に円形状に配列された、所定の幅の複数のローラーと、
前記ローラーと当接する原料押込面を有するペレット製造用ダイスと、
前記ローラーを駆動するモータと、を備え、
前記ペレット製造用ダイスは、前記原料押込面に直交する方向に貫通する、所定の断面積Ｓ及び所定の深さＬの複数の貫通孔を有し、
前記ローラーが、前記ペレット製造用ダイスの原料押込面上を所定の回転速度で転がり、原料押込面上に蓄積された原料を、前記ローラーを原料押込面に押し当てながら前記貫通孔に押し込み、ペレットを成形するもので、
前記貫通孔は、
前記所定の断面積が７ｍｍ
2
以上５０ｍｍ
2
以下であり、
前記所定の深さが３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とする、
ペレット製造装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記原料押込面における前記ローラーが回転して通過する面積Ｓ
0
と、貫通孔の断面積Ｓと個数ｋと、が下記式を満たす、
請求項１記載のペレット製造装置。
（式１）
０．１５＜ｋＳ／Ｓ
0
＜０．５
【請求項３】
前記貫通孔の断面が円形断面であり、
前記円形断面の径Ｒが、３ｍｍ以上８ｍｍ以下である、
請求項１記載のペレット製造装置。
【請求項４】
前記ローラーの回転速度が、７０ｒｐｍ以上１２０ｒｐｍ以下である、
請求項１記載のペレット製造装置。
【請求項５】
前記ペレット製造用ダイスを冷却する、液体を用いた冷却手段をさらに備える、
請求項１記載のペレット製造装置。
【請求項６】
駆動主軸を軸として水平回転して、前記ペレット製造用ダイスの原料押込面上の原料を前記駆動主軸側に寄せるガイド板をさらに備える、
請求項１記載のペレット製造装置。
【請求項７】
前記ガイド板は、
回転の進行方向に直交する方向よりも、進行方向に向けて傾斜している、
請求項６記載のペレット製造装置。
【請求項８】
前記ガイド板は、
回転の進行方向に直交する方向よりも、進行方向に向けて湾曲している、
請求項６記載のペレット製造装置。
【請求項９】
前記ガイド版は、
その下端部が前記原料押込面上に近接していて、
前記原料押込面の前記貫通孔がある領域を通過する部分に切り欠きを有する、
請求項６記載のペレット製造装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項記載のペレット製造装置により、コーヒー抽出残渣を含む原料を用いてペレットを製造するペレットの製造方法であり、
前記ローラーを、ペレット製造用ダイスの原料押込面上を転がし、前記ローラーによって、前記原料押込面上に蓄積された原料を前記原料押込面に押し当てながら、ペレット製造用ダイスの複数の貫通孔に押し込み、ペレットを成形するものであり、
前記原料は、ロジン・ラムラー分布における粒度特性数Ｄｅが、０．４以上１．５１未満であることを特徴とする、ペレットの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として抽出後の含水率の高いコーヒー抽出残渣（コーヒーグラウンズ）を原料として用いる、ペレット製造装置及びペレットの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、コーヒー飲料が嗜好飲料として消費量が大きく増え、それに伴いコーヒー豆の消費量も増加している。そのため、大量のコーヒー抽出残渣（コーヒーを飲用するために焙煎・粉砕したコーヒー豆を熱水抽出したコーヒー抽出カス）が発生している。
【０００３】
しかし、有効利用されているのはほんの一部で、そのほとんどは一般廃棄物や産業廃棄物として廃棄され、焼却処理されているのが現状である。
【０００４】
そこで、そのようなコーヒー抽出残渣に着目し、コーヒー抽出残渣による燃料用ペレットの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４６７２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の発明者においても、環境への配慮などから、コーヒー抽出残渣を利用して燃料用ペレットを製造することを考え、鋭意研究を行った。当初、従来のペレット製造装置を用いて、コーヒー抽出残渣をペレット化しようとしたが、木質材料などの従来のバイオマス材料とは違い、十分な耐久値を有するペレットは完成しなかった。
【０００７】
そこで、長年に渡る研究の末、コーヒー抽出残渣を利用してペレットを製造しようとする場合、ペレット製造装置のダイスの孔の断面積や深さが、耐久値に大きく影響していることを突き止め、さらにダイスを押圧するローラーの回転速度やダイスの温度管理によって、ペレットの耐久性が向上することを突き止め、本発明をなした。
【０００８】
一方、別の観点では、コーヒー豆を挽くとき、挽かれた粉の大きさの違いはコーヒーの味や香りに大きな影響を持つから、全ての粉が完全に同じ大きさにはならず、小さな粉、中くらいの粉、大きな粉、色々な大きさの粉が混ざっている。
【０００９】
コーヒーの挽き粒度のように、様々な大きさが混ざっている場合には、ロジン・ラムラー分布（Rosin-Rammler分布）を使って分析することで、コーヒーの挽き具合をより詳しく、そして正確に知ることができる。ロジン・ラムラー分布は、様々な大きさのものが混ざっている時に、それらの大きさの分布（どれくらいの大きさのものがどれくらい含まれているか）を表すのに適している。
【００１０】
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33
162
（【００１１】以降は省略されています）

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