JP2007050317A - 磁選機および磁選機を用いたビリガラス収集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が意図する内容は、テレビやコンピュータのディスプレイなどに用いるブラウン管のガラス材料を再資源として回収するための磁選機の稼動率を向上させることを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、ダスト除去したガラス粉体群２３に混在する金属くず２４を選別する磁力選別室１５に、磁界を発生する磁界発生手段１７を内設したパイプ１６を設け、これらパイプ１６を回動させながらビリガラス２５を収集するというものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、テレビやコンピュータのディスプレイなどに用いるブラウン管のガラス材料を再資源として回収する磁選機に関するものである。

２００１年に施行された特定家庭用機器再商品化法（いわゆる家電リサイクル法）に対応するために指定品目である電気機器の回収と、その材料の再利用が実施されている。

テレビも指定品目となっており、その主要部品であるブラウン管を再資源化することが重要視されている。

図６を用いて、ブラウン管の再資源化について概要を説明する。

まず、量販店や電気店などで回収されたテレビやディスプレイを手作業にて解体し（Ｓ１：手解体工程）、筐体内部からブラウン管を取り出す（Ｓ２：ブラウン管取出し工程）。

次に、ブラウン管を構成するガラスの組成の違いから、ブラウン管をパネルとファンネルに分割する（Ｓ３：ＰＦ分割工程）。

その後、スイングハンマーなどに代表される破砕機にて、パネル、ファンネルの各々を破砕し、その後の作業を行いやすい小さなガラス片の状態にする（Ｓ４：ブラウン管破砕工程）。

次に、回転ドラムなどに代表される研磨機を用いてガラス片相互を擦り合わせることで、ガラス片表面を研磨する（Ｓ５：ガラス片研磨工程）。

このように研磨されたガラス片で、３ｃｍ程度〜掌大の大きさのものは、ガラスカレットとしてメーカへ出荷される（Ｓ６）。

一方、ガラス片研磨工程にて生じたガラス粉体群は、ふるい機や風力選別機、磁選機などを組み合わせた異物除去装置にて、ガラス粉体群に混在するほこりやカーボンなどのダスト、および金属くずを除去され（Ｓ７：異物除去工程）、得られたビリガラスを再資源用の有価物としてメーカへ出荷する（Ｓ８）。

ところで、上記異物除去工程にて使用する金属くずの除去装置としては、磁力を用いるもの（本願でいう「磁選機」、特許文献でいう「分離機」）が知られている。

その一例として、特許文献１に示すものがある。

特許文献１に記載の磁選機について、図７を用いて説明する。

図中１は、分離機（本願でいう「磁選機」）であり、分離ドラム（本願でいう「パイプ」）２内に磁石（本願でいう「磁界発生手段」）３が設けられている。

ここで、導管４から投入された混合粉体（本願でいう「ガラス粉体群」）５は、分離ドラム２にあたり、分離ドラム２に沿って流れる。このとき、磁性を持った研磨材（本願でいう「金属くず」）６は磁石３の影響を受けて相対する分離ドラム２の外周に付着し、低融点ガラス（本願でいう「ビリガラス」）７は、導管８から排出される。

一方、分離ドラム２が回転するため、分離ドラム２に付着した研磨材６は、付着した位置が磁石３の領域から磁石が無い部分９の領域に至ったときに分離機１の上方に設けられた空気取入れ用の管１０から取り入れたエアー１１によって吹き払われ、導管１２から排出される。
特開２００１−１７９６２９号公報

しかしながら、上記従来の技術には、次のような課題があった。
まず、パイプが磁力選別室に対して固定されている場合の課題を示す。

ひとつは、投入されたガラス粉体群がパイプの同じ位置に当たるので、ガラス粉体が有する研磨作用により、パイプ表面の特定位置のみが磨耗する、というものである。

もうひとつは、図８に示すように分離ドラム２ａ上に低融点ガラスやダスト、カーボンと研磨材の混ざった混合粉体５ａが堆積することによる、磁選機能の低下である。

すなわち、研磨材のみの堆積物であれば、磁石３ａにより磁化される領域が拡大するため、磁選機能の大きな低下はないが、堆積物に低融点ガラスやダストが含まれた場合、堆積物を介して周りへと発生する磁界が弱くなるため、磁選機能の低下を招くというものである。

しかも、上記堆積物の中には、再利用可能なビリガラスが含まれており、ブラウン管を再資源化する際の歩留まりが低下する、という課題があった。

その結果、上記した不具合を改善するためには、分離ドラム２ａの清掃が必要となり、この清掃頻度が高いと、磁選機の稼働率が低下する、という課題があった。

また、特許文献１に記載の技術では、導管８と導管１２との間にある通路１３の高さｈによって、回収した低融点ガラス７に磁性を持った研磨材６が混入する割合が変化するというものである。

すなわち、この高さｈ以上に磁性を持った研磨材６が分離ドラム２の外周に付着した場合、分離ドラム２が回転する際に、付着した研磨材６の高さｈ以上の部分が通路ガイド部１３ａにより削られる。

その結果、磁性を持った研磨材６が低融点ガラス７とともに導管８から排出されることとなり、これらが混在したまま次工程へ送られるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、従来はビリガラスからの回収効率が低いために廃棄されることもあったガラス粉体群からの回収効率を向上し、パイプの清掃に伴う磁選機の停止期間を低減するとともに、回収されるビリガラスに混入する金属くずを低減するものである。

本発明は、上記目的を達成するために、ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、これらパイプを回動させながらビリガラスを収集するというものである。

本構成により、パイプ表面の磨耗を満遍なく進行させることができ、しかもパイプ表面に付着するビリガラスの量を低減できる。

本発明によれば、パイプ表面の磨耗が満遍なく進行し、しかもパイプ表面に付着するビリガラスやダストの量を低減できるため、再資源化できるビリガラスの歩留まりの低下を防ぐことができる。

また、パイプのメンテナンスを行う回数を低減することができるので、磁選機の稼働率を向上することができる。

本発明の実施の形態は、ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、このパイプを回動させながらビリガラスを収集するというものである。

このようにすることにより、磁力選別室に投入したガラス粉体群によるパイプ表面の磨耗が満遍なく行われ、しかも、パイプ表面に付着する金属くずやビリガラスの量を抑制できるため、磁界発生手段が形成する磁界の低下を抑制することができる。

その結果、再利用できるビリガラスの歩留まりを向上でき、しかも、パイプをメンテナンスする機会を低減することができる。

また、他の本発明の実施の形態は、ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、このパイプを回動させながらビリガラスを収集し、パイプ表面に金属くずを付着させることで、金属くずとビリガラスとの収集時期を異ならせるものとしたものである。

このようにすることにより、磁界発生手段を内設するパイプを用いて選別した金属くずが、ビリガラスに混入することを防ぐことができる。

その結果、純度の高い、再資源として価値の高いビリガラスを提供することが可能となる。

さらなる本発明の実施の形態は、 上述した実施の形態に加え、パイプを複数設け、これらパイプが連動するように複数のパイプ間を連絡するパイプ連動手段を設けたものである。

このようにすることにより、磁力選別室に設けた複数のパイプを連動して回動することができる。

その結果、少ない動力で多数のパイプを回動し、上述した効果を得ることができる。

さらに、他の本発明の実施の形態は、上記した実施の形態に加え、パイプを振動させるようにしたものである。

このようにすることで、パイプ表面に付着したビリガラスやダストをふるい落とすことができるようになるため、磁界発生手段が発生する磁界強度の低下を抑制することができるので、金属くずとビリガラス等との選別精度が向上するというものである。

特に、磁界強度の低下が抑制できることで、長期間金属くずを吸着することが可能となり、パイプを清掃する機会が低減するため、磁選機の稼働率低下を抑制できる。

また、他の本発明の実施の形態は、上記実施の形態に替え、磁力選別室に振動を与えるようにしたものである。

このように、磁力選別室全体を振動することで、全パイプを満遍なく振動させることが可能となるため、複数のパイプをバランスよく使用することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

（実施例１）
まず、図１にガラス片研磨工程で発生したガラス粉体群から異物を除去する過程の概要図を示す。

図中、３０は、破砕機などでパネルやファンネルのガラス片を研磨することで発生したガラス粉体群３１を投入する投入部である。

投入部３０から異物除去装置２６へと導かれたガラス粉体群（図示せず）は、ふるい２６ａを通り、ほこりやカーボンなどのダスト３１ａを取り除いたダスト除去したガラス粉体群２３となる。

つぎに、ダスト除去したガラス粉体群２３は、磁選機３２で金属くずを除去され、ビリガラス２５となる。３１ｂが取り出される金属くずである。

このビリガラス２５は、再資源可能な材料として、出荷される。

以下、磁選機３２について、詳細に説明する。

図２に磁力選別室の水平断面図を、図３に磁力選別室の縦断面図を示す。

これら図２、図３を用いて、本願の磁選機について説明する。

１５は磁力選別室であり、内部に非磁性体のチューブを用いたパイプ１６を設けている。

このパイプ１６の材質としてはステンレス鋼（ＪＩＳ規格 ＳＵＳ３０４系統、以下、「ＳＵＳ」とする。）が耐食性、耐摩耗性の観点で好ましい。

そして、このパイプ１６内部には磁界発生手段として磁石１７が設けてある。
この磁石１７は、電磁石を用いてもよいし、永久磁石を用いてもよい。

上記パイプ１６の端部には、磁力選別室１５の外部から供給された力を、パイプ１６の駆動力として伝達するパイプ回転駆動用ギア１８が設けてある。

つぎに図中１９は、複数のパイプ１６を連動するためのパイプ連動手段であり、プーリー２１に加えられた力をこのパイプ連動手段１９を介してパイプ回転駆動用ギア１８に伝達している。

なお、図に示す実施の形態は、上述した複数のパイプ１６からなるパイプ群２０を２段に設けたものであり、図に示すように、パイプ連動手段１９の端部に設けたプーリー２１をベルト２２で連結して回転させることにより、一つの動力で、２段のパイプ群２０を駆動している。

ここで、図２、図３に示すように、磁力選別室１５の水平断面全体を覆うようにパイプ１６を上下、および水平方向に配置する。

なお、図２中、斜線のハッチングを施したものは、下段側のパイプ１６ａである。

このような状態の磁力選別室１５にダスト除去したガラス粉体群２３を投入すれば、ダスト除去したガラス粉体群２３は何れかのパイプ１６，１６ａに必ず接触することとなる。

すなわち、ダスト除去したガラス粉体群２３に含まれる金属くず２４は、必ずパイプ１６に接することとなり、磁石１７が発生する磁界により、パイプ表面に付着する。（図４参照）

このとき、パイプ１６はパイプ回転駆動用ギア１８の駆動力により回転しているため、パイプ表面には金属くず２４しか付着せず、ビリガラス２５はパイプ群２０を通過し、磁力選別室１５より下部に設けられたビリガラス回収室（図示せず）にて収集できる。

また、図５に示すように、パイプ連動手段１９ａの一部に凸部１９ｂを設けるなどして、パイプ１６に振動を与えるようにすれば、パイプ表面に付着したビリガラス２５をふるい落とすことができる。

さらに、図１に示すように、風力選別機２６と同じ台２７上に磁力選別室１５を有する磁選機３２を設けるなど、磁力選別室１５全体に振動を与えることで、パイプ１６全体に満遍なく振動を加えることができるので、パイプ表面に付着したビリガラス２５を満遍なくふるい落とすことが可能となる。

すなわち、パイプ表面にビリガラス２５のように、金属くず２４以外のものが付着しなくなると、磁石１７により発生する磁力の低下を招くことがないため、パイプ１６を清掃する回数を低減できるので、磁選機３２を稼動する期間が長くなる。

また、パイプ１６の本数が増えれば増えるほど、パイプ表面からビリガラス２５をふるい落とすことにより得られる、再利用できるビリガラス２５の歩留まりが向上するため、パイプ１６の本数が多い場合、より効果的である。

しかも、パイプ１６が回転しているため、局所にのみダスト除去したガラス粉体群２３が当たることがなくなるので、パイプ表面の磨耗が満遍なく行われるようになり、パイプ１６の寿命を長くすることが可能となる。

そして、ビリガラス２５を収集した後、磁界発生手段である磁石１７をパイプ１６から取り外し、パイプ表面に付着した金属くず２４を回収する。

すなわち、パイプ表面に付着した金属くず２４の除去を、磁選機３２を停止した状態で、回収したビリガラス２５から遠い位置にて行うことにより、金属くず２４がビリガラス２５に混入することを防止できる。

上記のごとく、本発明を用いれば、ブラウン管に用いたガラス材料の歩留まりが向上し、選別精度の高い、再資源材料として高品質のガラスカレットやビリガラスを提供することができる。

なお、ふるい２６ａの目の粗さを調整することにより、ビリガラス２５の最小径を調節することも可能である。

本発明は、食品に用いる粉体など、あらゆる粉体と金属くずとの選別に用いることができる。

本発明の一実施例におけるガラス材料から異物を除去する過程の概念図 本発明の一実施例における磁力選別室の水平断面図 本発明の一実施例における磁力選別室の縦断面図 本発明の一実施例におけるパイプの状態説明図 本発明の他の実施例におけるパイプ連動手段の側面図 従来のブラウン管の再資源化過程を示す説明図 従来の技術の分離機の縦断面図 従来のパイプの状態説明図

符号の説明

１５ 磁力選別室
１６ パイプ
１７ 磁石（磁界発生手段）
１９ パイプ連動手段
２３ ダスト除去したガラス粉体群
２４ 金属くず
２５ ビリガラス
３１ ガラス粉体群

Claims (7)

1. ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、
   磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、
   このパイプを回動させながらビリガラスを収集することを特徴とする磁選機。
2. ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、
   磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、
   このパイプを回動させながらビリガラスを収集し、
   当該パイプ表面に前記金属くずを付着させることで、前記金属くずと前記ビリガラスとの収集時期を異ならせることを特徴とする磁選機。
3. 前記パイプを複数設け、
   これらパイプが連動するように複数のパイプ間を連絡するパイプ連動手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の磁選機。
4. 前記パイプを振動させるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の磁選機。
5. 前記磁力選別室に振動を与えるようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の磁選機。
6. ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、
   磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、
   このパイプが回動している前記磁力選別室にガラス粉体群を投入し、金属くずを当該パイプ表面に付着させてビリガラスを収集した後、前記パイプ内から磁界発生手段を取り出すまたは前記パイプ内での磁界発生を停止した後、前記パイプ表面に付着した金属くずを収集することを特徴とした磁選機を用いたビリガラス収集方法。
7. ガラス粉体群に混在する金属くずを選別する磁力選別室に、
   磁界を発生する磁界発生手段を内設したパイプを設け、
   このパイプが回動している前記磁力選別室に振動を加えるとともに、この磁力選別室にガラス粉体群を投入し、金属くずを当該パイプ表面に付着させてビリガラスを収集した後、前記パイプ内から磁界発生手段を取り出すまたは前記パイプ内での磁界発生を停止した後、前記パイプ表面に付着した金属くずを収集することを特徴とした磁選機を用いたビリガラス収集方法。
   
   

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