JP2001202888A

JP2001202888A - 廃ブラウン管解体装置及び廃ブラウン管解体方法

Info

Publication number: JP2001202888A
Application number: JP2000011958A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Horiuchi; 辰男堀内
Original assignee: ARAKAWA SANGYO KK
Current assignee: ARAKAWA SANGYO KK
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】内部の部品の分離ができるよう廃ブラウン管
を破砕せずに短時間に安価で使い易い実用的な構成を提
供する。【解決手段】廃ブラウン管１のフェース部１１と中間
部１３との接合部分に、通電発熱する加熱線２１，２２
を接触させて局所的に熱衝撃を与えた後、ガスを噴射し
て強制冷却することで接合部分から廃ブラウン管１を分
離して解体する。張力印加機構４，５がバネの弾性又は
空気圧により加熱線２１，２２に張力を与えるととも
に、発熱した際の加熱線２１，２２の伸びを伸び吸収部
４３１，５３１が吸収し、加熱線２１，２２の廃ブラウ
ン管１に対する接触が充分となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、廃棄されたブ
ラウン管（以下、廃ブラウン管という）を解体する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】使い古した家庭電気製品の廃棄処理につ
いては、従来は単純に破砕して一般廃棄物として埋立処
理されていた。しかし、埋立処理場を確保するのが難し
くなるのと同時に、埋立処理場の環境汚染などの困難な
問題に直面して、リサイクルが強く求められるようにな
ってきている。廃棄されたテレビ受像機や計測装置用の
モニタ等でも同様であり、単純に破砕して廃棄物として
処理するのではなく、リサイクルできるものはリサイク
ルに回せるよう処理することが求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】テレビ受像機やモニタ
等をリサイクル可能に処理する場合、外観を成す箱の部
分と、箱の内部にある回路基板、電気部品、ブラウン管
等に分解した上で、リサイクル可能なもののみを取り出
すことになる。ここで、テレビ受像機やモニタの中で容
積及び重量とも最も大きい部分を占めているのがブラウ
ン管で、ブラウン管の解体及び分離処理は、テレビ受像
機の処理問題の中で大きなウェイトを占める。

【０００４】ブラウン管は、大きなガラスの容器であ
り、容器のガラス自体及びその内部にリサイクル可能な
ものが存在している。従来、このようなブラウン管を破
砕せずに解体する安価で使い易い装置はなく、また、短
時間に解体する実用的な方法は提供されていなかった。
これらの点がブラウン管のリサイクルが進まない原因の
一つになっていた。

【０００５】本願の発明は、かかる課題を解決するため
になされたものであり、廃ブラウン管を単に破砕するの
ではなく、内部の部品の分離ができるように解体する安
価で使い易い装置、及び、短時間に廃ブラウン管の解体
ができる実用的な方法を提供する技術的意義がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、二つ以上の部材を接
合して成る廃ブラウン管を解体する廃ブラウン管解体装
置であって、接合部分又はその付近に局所的に熱衝撃を
与えることにより接合部分又はその付近から分離して解
体する熱衝撃印加手段を有しており、この熱衝撃印加手
段は、通電によりジュール熱を発生する加熱線を前記接
合部分又はその付近に接触させて熱衝撃を与えるもので
あり、前記接合部分又はその付近に加熱線が充分に接触
するよう加熱線に張力を与える張力印加機構が設けられ
ているという構成を有する。また、上記課題を解決する
ため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成にお
いて、前記張力印加機構は、バネの弾性又は空気圧によ
り張力を与えるものであるという構成を有する。また、
上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記
請求項１の構成において、前記ジュール熱が発生した際
の前記加熱線の伸びを吸収して張力を維持する伸び吸収
部が設けられているという構成を有する。また、上記課
題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項
１、２又は３の構成において、前記加熱線は複数本設け
られており、それら加熱線は直列に接続されて通電され
るものであるという構成を有する。また、上記課題を解
決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至
４のいずれかの構成において、前記加熱線のうち、前記
廃ブラウン管に接触している箇所にのみ電流が流れるよ
うにする給電線接続部が設けられているという構成を有
する。また、上記課題を解決するため、請求項６記載の
発明は、前記請求項１乃至５いずれかの構成において、
前記加熱線は、帯板状であるという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、
前記請求項１乃至６いずれかの構成において、一回に使
用する長さの２倍以上の長さの前記加熱線を巻いたボビ
ンが設けられており、前記加熱線はこのボビンから引き
出されて順次使用されるものであるという構成を有す
る。また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発
明は、二つ以上の部材を接合して成る廃ブラウン管を解
体する廃ブラウン管解体方法であって、接合部分又はそ
の付近を局所的に加熱した後、加熱された接合部分又は
その付近にガスを噴射して強制冷却することで熱衝撃を
強めて接合部分から廃ブラウン管を分離して解体すると
いう構成を有する。また、上記課題を解決するため、請
求項９記載の発明は、前記ガスの噴射位置は、廃ブラウ
ン管の角及び角の近傍であるという構成を有する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
いて説明する。図１は、一般的なブラウン管の外観概略
図である。図１に示すように、ブラウン管１は、画面を
成す方形のフェース部１１と、回路基板に接続される部
分であるネック部１２と、フェース部１１とネック部１
２とをつなぐ漏斗状の中間部１３とから成っている。フ
ェース部１１とネック部１２、及び、フェース部１１と
中間部１３とは、接着又は熔着等の方法により接合され
ている。

【０００８】図２は、本願発明の第一の実施形態の廃ブ
ラウン管解体装置の概略構成を示す図であって下方から
見た平面図である。また、図３は、図２に示す装置の要
部の斜視図である。図２及び図３に示す廃ブラウン管解
体装置は、上記のように二つ又はそれ以上の部材を接合
して成る廃ブラウン管を解体する装置であって、廃ブラ
ウン管の接合部分又はその付近に局所的に熱衝撃を与え
ることにより接合部分又はその付近から分離して解体す
る熱衝撃印加手段を有している。

【０００９】熱衝撃印加手段は、通電によりジュール熱
を発生する加熱線２１，２２を接合部分又はその付近に
接触させて熱衝撃を与えるものである。具体的には、熱
衝撃印加手段は、二本の加熱線２１，２２と、加熱線２
１，２２を通電してジュール熱を発生させる加熱用電源
２０と、加熱線２１，２２を保持した保持具３１，３２
とを備えている。また、接合部分又はその付近に加熱線
２１，２２が充分に接触するよう加熱線２１，２２に張
力を与える張力印加機構４，５と、張力の大きさを調節
する張力調節機構８，８が設けられている。

【００１０】まず、図２及び図３を使用して、保持具３
１，３２について説明する。図２に示すように、本実施
形態では、二つの保持具３１，３２が使用されている。
二つの保持具３１，３２は、本質的に同様の構成であ
る。図３には、一方の保持具３１が示されている。図３
に示すように、保持具３１は、保持具本体３１１と、保
持具本体３１１に設けられた二つの短い帯状の保持板３
１２，３１３とから構成されている。

【００１１】保持具本体３１１は、帯板をほぼＬ字状に
曲げたような形状の部材である。保持具本体３１１は、
そのＬ字の端部で保持板３１２，３１３を抱え込んだ状
態で保持している。保持具本体３１１を構成する帯板の
幅方向の両端はコ状を成すように下方に折り曲がった形
状である。このコ状に折り曲がった部分（以下、コ状
部）の間隔は、保持板３１２，３１３の幅よりも僅かに
大きくなっており、保持板３１２，３１３はこの部分に
挿入されることで保持されている。そして、保持板３１
２，３１３はコ状部に保持された状態で長さ方向に滑動
可能となっている。

【００１２】また、各保持板３１２，３１３には、図３
に示すように、長さ方向に長いスリット３３が設けられ
ている。保持具本体３１１を貫通するようにして蝶ねじ
３４が設けられている。蝶ねじ３４は、保持板３１２，
３１３のスリット３３に挿通されており、ナット３５が
設けられている。ナット３５及び蝶ねじ３４によって保
持板３１２，３１３及び保持具本体３１１が締め付けら
れている。この締め付けによって、保持具本体３１１に
対して保持板３１２，３１３が長さ方向の任意の位置に
固定されるようになっている。

【００１３】二つの保持板３１２，３１３は、長さが多
少異なっている。長い方の保持板３１２を第一保持板と
し、短い方の保持板３１３を第二保持板とする。第一第
二の保持板３１２，３１３は、長さが異なるのみで、構
造的にはほぼ同様である。図２及び図３に示すように、
保持板３１２，３１３の先端は内側（廃ブラウン管１が
位置する側）に折れ曲がっている。そして、この先端の
部分の下側には、各々二つの保持板ローラ３５１，３５
２，３６１，３６２が設けられている。各々二つの保持
板ローラ３５１，３５２，３６１，３６２は、保持板３
１２，３１３の幅方向に並んでいる。各保持板ローラ３
５１，３５２，３６１，３６２は、垂直な軸の回りに回
転可能に設けられている。また、保持具本体３１１に
は、三つの本体ローラ３７１，３７２，３７３が設けら
れている。保持具本体３１１のＬ字に曲がった角の部分
には、内側に突出するようにして小さな取付片３８が二
つ形成されている。三つのうちの二つの本体ローラ３７
１，３７２は、垂直な軸の回りに回転可能な状態で取付
片３８に取り付けられている。残りの一つの本体ローラ
３７３は、後述する張力調節機構８による張力調節のた
め、移動可能な状態で設けられている。

【００１４】次に、廃ブラウン管１に熱を加える加熱線
２１，２２及び加熱線２１，２２に張力を与える張力印
加機構４，５について説明する。加熱線２１，２２に
は、本実施形態では、太さ１ｍｍ程度のニクロム線又は
カンタル線が使用されている。加熱線２１，２２として
は、帯板状のものを採用することも可能である。帯板状
の加熱線を採用すると、廃ブラウン管に対する接触面積
が大きくなるので、より効率よく熱衝撃を与えることが
できる。具体的には、厚さ０．６ｍｍ程度で幅３．２ｍ
ｍ程度のものが加熱線２１，２２として採用できる。

【００１５】張力印加機構４，５は、加熱線２１，２２
が巻かれたボビン４１，５１と、ボビンの回転を止める
ストッパ４２，５２と、ボビン４１，５１から引き出さ
れた加熱線２１，２２の先端を固定する先端固定具４
３，５３とから主に構成されている。張力印加機構４，
５は、二つの保持具３１，３２のそれぞれに設けられて
いるが、それらの構成は多少異なる。説明の都合上、一
方の保持具３１を第一保持具とし、これに対して設けら
れた張力印加機構４を、第一張力印加機構とする。ま
た、他方の保持具３２を第二保持具とし、これに対して
設けられた張力印加機構５を第二張力印加機構とする。

【００１６】まず、第一保持具３１に設けられた第一張
力印加機構４では、ボビン４１は、図２に示すように、
第一保持板３１２の下方に設けられている。ボビン４１
は、垂直な軸の回りに回転可能となっている。ストッパ
４２は、小さなＬ字状の部材である。ボビン４１の側面
には、ストッパ４２の一端が引っかかる係止溝が数個
（例えば四つ）形成されている。ストッパ４２は、その
中央付近に設けられた垂直な軸によって所定角度回転可
能に保持されている。ストッパ４２は、不図示のバネに
よって先端がボビン４１の係止溝に押し付けられるよう
力が加えられている。ストッパ４２の先端が係止溝に押
し付けられることで、ボビン４１は回転しないようにな
っている。尚、ボビン４１から加熱線２１を引き出す際
には、不図示のバネの弾性に逆らってストッパ４２を係
止溝から離脱させ、ボビン４１をフリーにする。

【００１７】ボビン４１から引き出された加熱線２１
は、図２に示すように、保持板ローラ３５１，３５２，
３６１，３６２及び本体ローラ３７１，３７２，３７３
に張架されている。具体的に説明すると、ボビン４１か
ら引き出された加熱線２１は、第一保持板３１２の先端
に設けられた二つの保持板ローラ３５１，３５２に順次
張架され、第一保持板３１２の内側の縁に沿って延びた
後、三つの本体ローラ３７１，３７２，３７３に張架さ
れている。加熱線２１は、図２に示すように、取付片３
８に取り付けられたうちの一方の本体ローラ３７１に張
架された後、可動軸３７４に支えられた本体ローラ３７
３に張架され、取付片３８に取り付けられた他方の本体
ローラ３７２に張架されている。加熱線２１は、他方の
本体ローラ３７３から、第二保持板３１２の内側の縁に
沿って延びた後、第二保持板３１３の先端に設けられた
二つの保持板ローラ３６１，３６２に張架されている。
そして、加熱線２１の先端は、電気的に絶縁されて先端
固定具４３に固定されている。

【００１８】第一張力印加機構４では、先端固定具４３
は、第一加熱線２１の伸びを吸収する伸び吸収部として
コイルスプリング４３１を備えた構成となっている。即
ち、先端固定具４３は、第二保持板３１３の下面に設け
られた固定ピン４３２と、固定ピン４３２に一端が係止
されたコイルスプリング４３１とから成る構成である。
コイルスプリング４３１の他端に、加熱線２１の先端が
接続されている。第二張力印加機構５は、ボビン５１の
配置位置及び先端固定具５３の構成が第一張力印加機構
４と異なる。第二張力印加機構５におけるボビン５１
は、図２に示すように、短い第二保持板３２３の下方に
配置されている。ボビン５１の構成は、第一張力印加機
構４と同様である。

【００１９】また、第二張力印加機構５では、先端固定
具５３は、伸び吸収部としてエアシリンダ５３１を備え
た構成となっている。即ち、第二張力印加機構５におけ
る先端固定具５３は、エアシリンダ５３１と、エアシリ
ンダ５３１の出力軸の先端に設けられたフック５３２と
から主に構成されている。第二加熱線２２の先端は、フ
ック５３２に引っかけられている。

【００２０】次に、張力調節機構８の構成について、図
２、図３及び図４を使用して説明する。図４は、図２に
示す張力調節機構８の構成を説明する側面断面概略図で
ある。図４に示すように、本体ローラ３７３は、垂直な
姿勢の可動軸３７４の回りに回転可能に支持されてい
る。張力調節機構は８は、可動軸３７４を保持した軸保
持枠８１と、軸保持枠８１に出力軸が固定されたエアシ
リンダ８２とから主に構成されている。保持枠８１は、
図４に示すように、側面視がＵの字を横に倒したような
形状である部材である。本体ローラ３７３は、保持枠８
１の上板部と下板部の間に位置している。本体ローラ３
７３に挿通されて本体ローラ３７３を軸支する可動軸３
７４は、その下端の部分で保持枠８１の下板部に固定さ
れ、保持枠８１の上板部を貫通して上方に延びている。

【００２１】一方、保持具本体３１１の角部には、図３
に示すように斜めに長いスリット３７５が形成されてい
る。可動軸３７４の保持枠８１から上方に延びる部分
は、このスリット３７５に挿通されている。可動軸３７
４の上端部はスリット３７５から少し上方に突出してい
る。可動軸３７４は、上端より少し下方の位置に座金３
７６を有している。座金３７６は、スリット３７５の幅
よりも大きく、スリット３７５の上側に位置してスリッ
ト３７５の縁に係止されている。

【００２２】また、エアシリンダ８２の出力軸は、保持
枠８１の側面に固定されている。エアシリンダ８２は、
スリット３７５の方向に出力軸を変位させることができ
るよう設けられている。エアシリンダ８２が駆動される
と、出力軸を介して保持枠８１がスリット３７５の方向
に変位する。この結果、本体ローラ３７３もスリット３
７５の方向に変位するようになっている。また、可動軸
３７４には、スライド３７７が設けられている。スライ
ド３７７は、可動軸の回りに回転可能に設けられた部材
であり、丁度スリット３７５の高さの位置に設けられて
いる。スライド３７７は、スリット３７５の周面に接触
している。エアシリンダ８２の駆動によって本体ローラ
３７３が移動して変位する際、スライド３７７がスリッ
ト３７５内をスリット３７５の方向に沿って移動し、本
体ローラ３７３の移動をガイドする。

【００２３】図２から解るように、本体ローラ３７３が
スリット３７５に沿って例えば外側に変位すると、ボビ
ン４１の回転がストッパ４２により止められて加熱線２
１が引き出されないようになっているので、加熱線２１
を介して先端固定具４３のコイルスプリング４３１が引
っ張られる状態となる。このため、加熱線２１に与えら
れる張力が増す。逆に、本体ローラ３７３がスリット３
７５に沿って内側に変位すると、コイルスプリング４３
１が収縮するので、張力が弱まる。このようにして、本
体ローラ３７３の位置を調節し、加熱線２１に与えられ
る張力を調節する。尚、本体ローラ３７３の位置の調節
は、エアシリンダ８２に供給されるガスの圧力調節によ
り行われる。

【００２４】次に、本実施形態の装置における加熱線２
１，２２の通電回路について説明する。図５は、図２に
示す装置における加熱線２１，２２の通電回路を等価的
に示した概略図である。本実施形態では、図５に示すよ
うに、二つの加熱線２１，２２を直列に接続して通電し
ている。即ち、図２に示すように、第一張力印加機構４
により張力が印加される加熱線（以下、第一加熱線）２
１と、第二張力印加機構５により張力が印加される加熱
線（以下、第二加熱線）２２とを接続する中間接続線６
１と、通電用電源２０の一方の端子と第一加熱線２１と
を接続する第一給電線６２と、第二加熱線２２と通電用
電源２０の他方の端子とを接続する第二給電線６３とが
設けられている。

【００２５】給電の構造について、第一給電線６２を例
にして図２及び図６を使用しながら説明する。図６は、
第一給電線６２による給電の構造について説明する正面
図である。図２に示すように、第一給電線６２は、第一
保持板３１２に設けられた二つの保持板ローラ３５１，
３５２のうちの内側に位置する保持板ローラ３５２に接
続されている。図５は、本実施形態における給電線接続
部の構成を示しており、第一給電線６２が接続された保
持板ローラ（以下、第一給電点ローラ）３５２の構造を
示している。

【００２６】図６に示すように、第一給電点ローラ３５
２は、第一保持板３１２よりも上方に突出した軸３５３
のねじ切り部分にナット３５４が締め付けられることに
より第一保持板３１２に取り付けられている。そして、
第一給電線６２の先端は、ワッシャ状になっており、軸
３５３を挿通させがらナット３５４の下側に位置し、ナ
ット３５４と第一保持板３１２との間に挟み込まれてい
る。

【００２７】また、図６に示すように、第一給電点ロー
ラ３５２は、側面にＶ字状の溝が形成されて周方向３６
０度延びている。第一加熱線２１は、このＶ字状の溝に
落とし込まれるようにして第一給電点ローラ３５２に接
触している。Ｖ字状の溝の深さは、第一加熱線の太さ
（直径）よりも小さい。従って、第一加熱線２１は、溝
に落とし込まれつつも第一給電点ローラ３５２の周面か
ら少し突出している。従って、廃ブラウン管１の表面に
第一加熱線２１は充分に接触するようになっている。こ
の点は、他のローラ３５１，３６１，３６２，３７１，
３７２，３７３，３２４，３２５，３２６，３２７につ
いても同様である。また、第一給電点ローラ３５２は黄
銅等の金属製であり、軸３５３も金属製である。軸３５
３と第一給電点ローラ３５２とは、電気的に接触してい
る。従って、第一給電線６２は、ナット３５４、軸３５
３及び第一給電点ローラ３５２を介して第一加熱線２１
に短絡されている。尚、第一保持板３１２は、強化エポ
キシ樹脂やベークライト等の絶縁材で形成されている。

【００２８】図２に示すように、中間接続線６１は、第
一保持具３１の第二保持板３１３の先端に設けられた二
個の保持板ローラ３６１，３６２のうちの内側の保持板
ローラ（以下、第一中間接続点ローラ）３６２と、第二
保持具３２の第一保持板３２２の先端に設けられた二個
の保持板ローラ３２４，３２５のうちの内側の保持板ロ
ーラ（以下、第二中間接続点ローラ）３２５とを接続す
るようにして設けられている。第一第二中間接続点ロー
ラ３６２，３２５における接続構造は、図６に示す第一
給電点ローラ３５２の場合と同様である。

【００２９】また、第二給電線２２は、第二保持具３２
の第二保持板３２３の先端に設けられた二個の保持板ロ
ーラ３２６，３２７のうちの内側の保持板ローラ（以
下、第二給電点ローラ）３２７と加熱用電源２０の他方
の端子とを繋ぐようになっている。第二給電点ローラ３
２７も同様に給電線接続部を構成しており、その接続構
造は、第一給電点ローラ３５２における構造と同様であ
る。

【００３０】加熱用電源２０としては、出力電流が２０
Ａ〜５０Ａ程度の間で可変である交流電源２０が使用さ
れている。消費電力は、電流が流れる第一第二加熱線２
１，２２の総延長によるが、加熱線１ｃｍ当たり５Ｗ／
ｃｍ〜１０Ｗ／ｃｍ程度である。また、第一給電線６２
の途中には、スイッチ回路７が設けられている。スイッ
チ回路７はタイマーにより第一第二加熱線２１，２２の
通電時間を制御できるようになっている。

【００３１】次に、上記実施形態の廃ブラウン管解体装
置の使用方法について図２及び図７を使用しながら説明
する。図７は、第一の実施形態の廃ブラウン管解体装置
の使用方法について説明した正面図である。

【００３２】本実施形態の廃ブラウン管解体装置を使用
する場合、図２に示すように第一第二保持具３１，３２
を向かい合わせ、その内部に廃ブラウン管１を配置す
る。また、第二張力印加機構５の先端固定具５３を構成
するエアシリンダ５３１には、極低圧のガスを供給して
おく。従って、第二加熱線２２には弱い張力が与えられ
ている状態とする。そして、第一第二保持具３１，３２
を廃ブラウン管１の側面に係止させる。この際、図７に
示すように、加熱線２１，２２が廃ブラウン管１の中間
部１３とフェース部１１との接合部分又はその付近に接
触するように第一第二保持具３１，３２（図７中不図
示）を位置させるようにする。中間部１３からフェース
部１１にかけて断面積が大きくなっているから、第一第
二保持具３１，２は、廃ブラウン管１の側面に係止され
る。この際、第一第二保持具３１，３２の各保持板３１
２，３１３，３２２，３２３を固定した蝶ねじ３４をゆ
るめ、各保持板３１２，３１３，３２２，３２３の長さ
方向の位置を調節する。尚、「接合部分又はその付近」
の「その付近」とは、局所的な加熱により分離が可能な
近さという意味である。

【００３３】また、廃ブラウン管１に対する第一第二保
持具３１，３２の係止を確実にするには、スライド機構
とエアシリンダ又はパルスモータを組み合わせた機構に
より第一第二保持具３１，３２を廃ブラウン管１の側面
に押し付けてもよい。具体的には、保持具本体３１１に
対して保持板３１２，３１３が相対的にスライド移動さ
せるエアシリンダ又はパルスモータを設け、一対の保持
具３１，３２の内部空間の大きさを調節する。あるいは
また、第一第二保持具３１，３２の各保持板３１２，３
１３，３２２，３２３を内側に（廃ブラウン管１の側面
に向けて）押し出すよう作用するスプリング等を設けて
もよい。また、廃ブラウン管１と加熱線２１，２２の位
置を図７に示すようにするのに、廃ブラウン管１を自動
的に昇降させる機構を使用してもよい。例えば、圧縮空
気等により昇降する昇降ステージの上に廃ブラウン管１
を載せる。昇降ステージを制御して、廃ブラウン管１の
高さを調節し、図７に示すような位置関係とする。

【００３４】このようにして第一第二保持具３１，３２
を廃ブラウン管１の側面に係止させた後、第二張力印加
機構５の先端固定具５３のエアシリンダ５３１にガスを
供給し、第二加熱線２２を引っ張るように出力軸を移動
させる。この結果、第二加熱線２２に適切な張力が与え
られる。尚、第一加熱線２１に対してはコイルスプリン
グ４３１により予め適切な張力が与えられている。

【００３５】加熱用電源２０を動作させて出力電圧を適
正な値に調整し、スイッチ回路７を動作させ、第一第二
加熱線２１，２２に所定時間電流を流す。通電時間は、
電力にもよるが、例えば１５〜６０秒程度である。通電
は、一回又は二回程度行われる。この通電により、第一
第二加熱線２１，２２に発生したジュール熱が廃ブラウ
ン管１に与えられ、廃ブラウン管１が急激に加熱され
る。通電が遮断され、廃ブラウン管１の温度が低下する
過程で、局所的な大きな熱応力によりフェース部１１と
中間部１３とが分離する。

【００３６】尚、上記分離の際、通電により第一第二加
熱線２１，２２に伸びが生じるが、この伸びは伸び吸収
部としてのコイルスプリング４３１やエアシリンダ５３
１によって吸収される。従って、伸びにかかわらず、第
一第二加熱線２１，２２には張力が与えられる。このよ
うにして廃ブラウン管１を解体した後、蛍光塗料の剥離
等の所要の作業を行って、リサイクル可能なものと不可
能なものに分け、リサイクル不可能なものは廃棄する。

【００３７】上記構成及び動作に係る本実施形態の装置
は、以下のような技術的意義を有する。まず、廃ブラウ
ン管１を破砕せずに解体できるので、リサイクル可能な
ものを取り出す後処理が容易である。また、加熱線２
１，２２により局所的に熱衝撃を与えて接合部分から分
離するので、装置の構造がシンプルである。また、加熱
線２１，２２に張力を与える張力印加機構４，５に加え
て加熱線２１，２２の伸びを吸収する伸び吸収部が設け
られているので、廃ブラウン管１に対する加熱線２１，
２２の接触が充分になり、かつ、通電の際に廃ブラウン
管１から加熱線２１，２２が離間してしまうことがな
い。従って、この点で加熱線２１，２２の接触が充分で
確実になり、加熱線２１，２２で発生する熱が廃ブラウ
ン管１に効率良く伝えられ、確実で迅速な解体が行え
る。

【００３８】尚、ガス供給量を調節することにより加熱
線２２を引っ張る力を自在に変えられるので、コイルス
プリング４３１よりエアシリンダ５３１の方が優れてい
る。従って、二つの張力印加機構４，５双方においてエ
アシリンダを使用してもよい。但し、コイルスプリング
４３１の一端を固定した固定ピン４３２の位置を変えら
れるようにすると、コイルスプリング４３１でも張力を
調整できる。従って、二つの張力印加機構４，５双方に
おいてコイルスプリングを使用してもよい。また、エア
シリンダではなく、液体シリンダなどの他の流体圧シリ
ンダを用いてもよく、モータ等の駆動源を用いてもよ
い。

【００３９】また、複数本の加熱線２１，２２が直列に
接続されて通電される点は、それらが並列に接続される
場合に比べ、より確実に分離ができる技術的意義があ
る。即ち、加熱線２１，２２の僅かな長さの違いから抵
抗が各加熱線２１，２２で僅かに異なってしまうことが
ある。この場合、これらの加熱線２１，２２が並列に接
続されて通電されると、加熱線２１，２２毎に発熱量が
異なってしまい、廃ブラウン管１に対する加熱のバラン
スが悪くなってしまう。この結果、充分に加熱されない
部分が生じて分離が確実にできない恐れも生じる。一
方、本実施形態のように直列に接続すると、発熱量が一
定になるので、このような問題は生じない。

【００４０】また、電流は、第一第二給電線６２，６
３に接続されている第一第二給電点ローラ３５２，３２
７により中間接続線６１を通って、加熱線２１，２２に
供給されるので、廃ブラウン管１に接触している箇所に
のみ電流が流れるようになっている。そのため、加熱線
２１，２２の部分的な過熱を防ぐことができ、熱酸化が
抑制されて加熱線２１，２２の寿命を長くすることがで
きる。即ち、大気圧中でニクロム線等を通電加熱すると
熱酸化し易い。本実施形態では、加熱線２１，２２のう
ち、給電点ローラ３５２，３２７、本体ローラ３７１，
３７２，３７３及び接続点ローラ３６２，３２５の間の
部分でのみ電流が流れる。この部分は、廃ブラウン管１
に接触している部分であり、大気に接触している面積が
少ない。従って、通電加熱しても熱酸化される度合いは
少なく、熱酸化が抑制されている。このため、加熱線２
１，２２の寿命を長くすることができる。さらに、ボビ
ン４１，５１から加熱線２１，２２を引き出して加熱線
を使用するので、摩耗などにより寿命が来た加熱線２
１，２２を新しくする作業が容易にできる。尚、ボビン
４１，５１に当初巻かれている加熱線２１，２２の長さ
は、一回に使用する長さの２倍以上でないと意味がな
い。

【００４１】次に、本願発明の第二の実施形態の廃ブラ
ウン管解体装置について説明する。図８は、本願発明の
第二の実施形態の廃ブラウン管解体装置の主要部概略構
成を示す平面図である。図８では、第一加熱線２１及び
これを架設したローラ３５１，３５２，３６１，３６２
等のみが示されている。

【００４２】この図８に要部が示された実施形態は、以
下の点が前述した実施形態と異なっている。まず、図８
に示す実施形態では、本体ローラは使用されていない。
保持具本体（図８中不図示）の角の部分には、コイルス
プリング８３が設けられている。コイルスプリング８３
の先端はフック状になっており、加熱線２１にひっ掛け
られている。コイルスプリング８３の後端は、保持具本
体に設けられた固定具８４によって電気絶縁状態で固定
されている。これら以外の点では、前述した実施形態と
同様である。この図８に示す実施形態は、前述した実施
形態では、二つの本体ローラ３７１，３７２の間の部分
で加熱線２１，２２が廃ブラウン管１の側面に接触せ
ず、加熱が不充分になる恐れがあることを考慮したもの
である。図８に示す実施形態では、加熱線２１をコイル
スプリング８３で引っ張っているだけなので、廃ブラウ
ウン管（図７中不図示）の角の部分に加熱線２１が充分
に接触し、加熱が充分に行われる。尚、他方の保持具
（図８中不図示）も同様に構成されている。

【００４３】次に、本願発明の第三の実施形態の廃ブラ
ウン管解体装置について説明する。図９は、本願発明の
第三の実施形態の廃ブラウン管解体装置の概略構成を示
す平面図である。この第三の実施形態は、第一第二保持
具３１，３２の構成が前述した各実施形態と大きく異な
っている。第一第二保持具３１，３２は、図９に示すよ
うに、平面視がＬ字状の形状の板状であり、互いに向か
い合わせて配置されている。

【００４４】第一保持具３１は、二本の加熱線（以下、
第一第二加熱線）２３，２４を保持している。第一の保
持具３１の両端には、内側に向けて突出する凸部が設け
られている。第一第二加熱線２３，２４は、一端がこの
凸部に固定され、第一保持具３１の縁に沿って延びてい
る。第一第二加熱線２３，２４の他端は、第一保持具３
１の角の部分に設けられた給電点ローラ３５５，３５６
を介して、張力印加機構を構成するエアシリンダ５３３
の出力軸に固定されている。

【００４５】一方、第二保持具３２は、一本の加熱線
（以下、第三加熱線）２５を保持している。第二保持具
３２の両端部にも、内側に向けて突出する凸部があり、
第三給電線２５の両端が凸部に固定されている。また、
第二保持具３２の角の部分には、張力印加機構を構成す
るコイルスプリング４３３が設けられいる。第三加熱線
２３は、第二保持具３２の内側の縁に沿って延び、第二
保持具３２の角の部分でコイルスプリング４３３に引っ
掛けられて引っ張られている。また、第三加熱線２５の
両端は、別のコイルスプリング４３４を介して凸部に固
定されている。

【００４６】また、第一保持具３１は固定であるが、第
二保持具３２は可動となっている。即ち、第二保持具に
は、ＸＹ移動機構９が付設されている。ＸＹ移動機構９
は、第二保持具３２のＬ字に延びる方向をＸＹ方向とし
て第二保持具３２を移動させるようになっている。第二
保持具３２は、アーム３２０によって保持されている。
アーム３２０は、不図示の機構によりＸ方向駆動軸９１
に沿って移動するようになっている。また、Ｘ方向駆動
軸９１は、不図示の機構によりＹ方向駆動軸９２に沿っ
て移動する。これらＸＹ方向の移動により、アーム３２
０とともに第二保持具３２が一体に移動するようになっ
ている。尚、第二保持具３２は、第一保持具３１より少
し上側に位置している。従って、第二保持具３２は、第
一保持具３１より少し上側の位置でＸＹ方向に移動す
る。

【００４７】次に、この第三の実施形態における加熱線
２３，２４，２５への給電のための構成について説明す
る。まず、給電点ローラ３５５，３５６には、それぞれ
給電線６４，６５が設けられている。この給電線６４，
６５は、図９中不図示の加熱用電源に接続されている。
尚、給電点ローラ３５５，３５６の構造は、前述した第
一の実施形態のものと同様である。

【００４８】また、第一加熱線２３及び第二加熱線２４
は、遊動通電具６６を介して第三加熱線２５に電気的に
接続されている。図１０は、図９に示す実施形態におけ
る遊動通電具６６の構成を説明する図であり、（１）が
側面図、（２）が（１）のＡ−Ａ断面平面図である。

【００４９】遊動通電具６６は、水平な姿勢のベース部
６６１と、ベース部６６１から上方に突出した一対の柱
部６６２と、ベース部６６１上に回転可能に支持された
一対のローラ６６３とから構成されている。ベース部６
６１は、ほぼ円盤状である。一対の柱部６６２は平面視
が４５度の扇形を成すような形状であり、ベース部６６
１の中心軸を挟んで軸対称の位置に設けられている。一
対のローラ６６３は、垂直な軸の周りに回転従動するよ
うに設けられている。一対のローラ６６３は、一対の柱
部６６２の間に位置し、同じく中心軸を挟んで軸対称の
位置に設けられている。尚、図１０（１）に示す通り、
ローラ６６３は、上端部が膨らんだ形状となっている。

【００５０】上記遊動通電具６６による通電構造につい
て、第一加熱線２３と第三加熱線２５を例にして説明す
る。図９に示すように第一加熱線２３と第三加熱線２５
は直角に交差するが、図１０（１）に示すように第一加
熱線２３が下、第三加熱線２５が上になっている。図１
０から解る通り、第一加熱線２３及び第三加熱線２５
は、柱部６６２の平坦な側面とローラ６６３との間に挟
み込まれている。上側の第三加熱線２５は、ローラ６６
３の膨らんだ上部の下側に位置し、それより上側には飛
び出さないようになっている。

【００５１】ベース部６６１、柱部６６２及びローラ
は、黄銅等の金属製である。第一加熱線２３と第三加熱
線２５とが直接接触することによる導通ととともに、ベ
ース部６６１、柱部６６２及びローラ６６３を介した導
通が確保される。つまり、第一加熱線２３及び第三加熱
線２５は、柱部６６２とローラ６６３との間に挟み込ま
れて良好に接触しているので、第一加熱線２３と第三加
熱線２５とが万が一離間しても、柱部６６２やローラ６
６３等を介して導通が確保される。

【００５２】前述したＸＹ移動機構９が動作すると、そ
の移動方向に応じて、一対のローラ６６３のいずれかが
従動して回転する。例えば、Ｘ方向に移動すると、第一
加熱線２３は移動せず、第三加熱線２５のみがその長さ
方向に移動する。このため、第三加熱線２５を挟み込ん
でいるローラ６６３が従動して回転する。

【００５３】上記説明から解る通り、この第三の実施形
態の構成は、大きさや縦横比の異なる廃ブラウン管を解
体処理するのに非常に適した構成となっている。即ち、
大きさや縦横比の異なる廃ブラウン管を解体処理する場
合、ＸＹ移動機構９を操作して、第一第二保持具３１，
３２が成す内側の空間の大きさをその廃ブラウン管に適
合するように調節する。

【００５４】次に、本願発明の廃ブラウン管解体方法の
実施形態について説明する。前述したように、廃ブラウ
ン管の接合部分からの分離は、熱衝撃を与えた後の自然
冷却の過程で生じる。本実施形態の方法は、分離解体を
効率よく行うため、加熱後に廃ブラウン管を強制冷却す
ることを特徴としている。強制冷却は、ガスの噴射によ
り行われる。図１１は、実施形態の廃ブラウン管解体方
法について説明する斜視図であり、このガス噴射による
強制冷却の工程について示している。

【００５５】図１１に示す通り、本実施形態の方法で
は、廃ブラウン管の角の部分を望む位置にそれぞれガス
ノズル９００を配置し、接合部分又はその付近にガス噴
射を行うようにする。ガスノズル９００は、圧縮空気を
冷却ガスとして噴射するものであり、不図示の開閉弁を
介して不図示のコンプレッサにつながっている。ガスノ
ズル９００は、ガス噴射口が三つ横に並んで設けられて
いる。各ガス噴射口の直径は１ｍｍ程度である。尚、図
１１中の点線は、廃ブラウン管解体装置において加熱線
を接触させる位置を示している。

【００５６】前述した実施形態の廃ブラウン管解体装置
を用いて接合部分又はその付近に熱衝撃を与えた後、図
１２に示すようにガスを噴射して急激に強制冷却し、更
に熱衝撃を強くする。この結果、熱応力がさらに大きく
なり、廃ブラウン管はより短い時間で接合部分から分離
する。尚、ガスが噴射される位置は、廃ブラウン管の丁
度角の部分と、角の部分から少し離れた両側の位置であ
るとすることが好ましい。この理由は、角の部分は形状
的に変化しており、このような場所をピンポイント的に
冷却すると、熱応力をより大きくできるからである。

【００５７】加熱と冷却のタイミングについて、図１２
を用いてさらに詳しく説明する。図１２は、実施形態の
廃ブラウン管解体方法について説明するタイミングチャ
ートである。図１２中、（１）は廃ブラウン管解体装置
の加熱線への通電のオンオフ、（２）はガス噴射のオン
オフをそれぞれ示している。図１２に示すように、加熱
線への通電がオフになった後、０．５〜３秒程度のタイ
ムラグの後、ガス噴射を行う。二回目の通電の後も、同
様である。尚、一回のガス噴射の時間は、５〜１０秒程
度で良い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項１又は
２記載の発明によれば、廃ブラウン管を破砕せずに解体
できるので、リサイクル可能なものを取り出す後処理が
容易である。また、加熱線が加熱線により局所的に熱衝
撃を与えて接合部分から分離するので、装置の構造がシ
ンプルである。さらに、加熱線に張力を与える張力印加
機構が設けられているので、廃ブラウン管に対する加熱
線の接触が充分になり、確実にまた迅速に解体が行え
る。また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加
え、加熱線の伸びを吸収する伸び吸収部が設けられてい
るので、通電の際に廃ブラウン管から加熱線が離間して
しまうことがない。従って、この点で加熱線の接触がさ
らに充分で確実になり、さらに確実で迅速な解体が行え
る。また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加
え、複数本の加熱線が直列に接続されて通電されるの
で、より確実に分離ができるまた、請求項５記載の発明
によれば、上記効果に加え、加熱線のうち廃ブラウン管
に接触している箇所にのみ電流が流れるようになってい
るので、加熱線の熱酸化が抑制される。また、請求項６
記載の発明によれば、上記効果に加え、加熱線が帯板状
であるので、廃ブラウン管に対する接触面積が大きくで
き、加熱効率を上げることができる。このため、分離解
体をより効率良く行うことができる。また、請求項７記
載の発明によれば、上記効果に加え、ボビンから加熱線
を引き出して加熱線を使用するので、摩耗などにより寿
命が来た加熱線を新しくする作業が容易にできる。ま
た、請求項８記載の発明によれば、廃ブラウン管に熱衝
撃を与えた後にガス噴射により強制冷却するので、熱応
力が大きくなり、より短時間に廃ブラウン管が分離す
る。このため、分離解体をより効率良く行えるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なブラウン管の外観概略図である。

【図２】第一の本実施形態の廃ブラウン管解体装置の概
略構成を示す平面図である。

【図３】図２に示す装置の要部の斜視図でである。

【図４】図２に示す張力調節機構８の構成を説明する側
面断面概略図である。

【図５】図２に示す装置における加熱線２１，２２の通
電回路を等価的に示した概略図である。

【図６】第一給電線６２による給電の構造について説明
する正面図である。

【図７】第一の実施形態の廃ブラウン管解体装置の使用
方法について説明した正面図である。

【図８】第二の実施形態の廃ブラウン管解体装置の主要
部概略構成を示す平面図である。

【図９】第三の実施形態の廃ブラウン管解体装置の概略
構成を示す平面図である。

【図１０】図９に示す実施形態における遊動通電具６６
の構成を説明する図であり、（１）が側面図、（２）が
（１）のＡ−Ａ断面平面図である。

【図１１】実施形態の廃ブラウン管解体方法について説
明する斜視図である。

【図１２】実施形態の廃ブラウン管解体方法について説
明するタイミングチャートである。

【符号の説明】

１廃ブラウン管１１フェース部１２ネック部１３中間部２０加熱用電源２１第一加熱線２２第二加熱線３１第一保持具３２第二保持具４第一張力印加機構４３１伸び吸収部としてのコイルスプリング５第二張力印加機構５３１伸び吸収部としてのエアシリンダ６１中間接続線６２第一給電線６３第二給電線７スイッチ回路９ＸＹ移動機構９００ガスノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二つ以上の部材を接合して成る廃ブラウ
ン管を解体する廃ブラウン管解体装置であって、接合部
分又はその付近に局所的に熱衝撃を与えることにより接
合部分又はその付近から分離して解体する熱衝撃印加手
段を有しており、この熱衝撃印加手段は、通電によりジ
ュール熱を発生する加熱線を前記接合部分又はその付近
に接触させて熱衝撃を与えるものであり、前記接合部分
又はその付近に加熱線が充分に接触するよう加熱線に張
力を与える張力印加機構が設けられていることを特徴と
する廃ブラウン管解体装置。
【請求項２】前記張力印加機構は、バネの弾性又は空
気圧により張力を与えるものであることを特徴とする請
求項１記載の廃ブラウン管解体装置。
【請求項３】前記ジュール熱が発生した際の前記加熱
線の伸びを吸収して張力を維持する伸び吸収部が設けら
れていることを特徴とする請求項１記載の廃ブラウン管
解体装置。
【請求項４】前記加熱線は複数本設けられており、そ
れら加熱線は直列に接続されて通電されるものであるこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の廃ブラウン管
解体装置。
【請求項５】前記加熱線のうち、前記廃ブラウン管に
接触している箇所にのみ電流が流れるようにする給電線
接続部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至
４いずれかに記載の廃ブラウン管解体装置。
【請求項６】前記加熱線は、帯板状であることを特徴
とする請求項１乃至５いずれかに記載の廃ブラウン管解
体装置。
【請求項７】一回に使用する長さの２倍以上の長さの
前記加熱線を巻いたボビンが設けられており、前記加熱
線はこのボビンから引き出されて順次使用されるもので
あることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の
廃ブラウン管解体装置。
【請求項８】二つ以上の部材を接合して成る廃ブラウ
ン管を解体する廃ブラウン管解体方法であって、接合部
分又はその付近を局所的に加熱した後、加熱された接合
部分又はその付近にガスを噴射して強制冷却することで
熱衝撃を強めて接合部分から廃ブラウン管を分離して解
体することを特徴とする廃ブラウン管解体方法。
【請求項９】前記ガスの噴射位置は、廃ブラウン管の
角及び角の近傍であることを特徴とする請求項８記載の
廃ブラウン管解体方法。