JP2015205249A - ガラス分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 軟化工程を設けることなく、シートからガラスを容易に分離できるようにし、分離のスピード化を図って、分離効率の向上を図るとともに、装置を小型化できるようにしてコストダウンを図る。【解決手段】 板状のガラスＧに樹脂を含むシートＳを付着させた処理物ＷからガラスＧを分離するもので、処理物Ｗを挾持し回転させられて処理物Ｗを搬送するとともに、処理物ＷのガラスＧを圧潰する一対の圧潰ローラ１０と、圧潰ローラ１０から搬送された処理物ＷのシートＳ側を支持し回転させられて処理物Ｗを搬送する支持ローラ３０と、支持ローラ３０に対向して設けられるとともに外周面に複数の凸部４１が突設させられ、回転させられて処理物Ｗの圧潰されたガラスＧのガラス片Ｇａに凸部４１を当接させてガラス片Ｇａを掻き落す掻落しローラ４０とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュール，液晶テレビ，プラズマテレビ等の機器に使用されるガラスをリサイクルするために、これらからガラスを分離して取出すガラス分離装置に係り、特に、これらの機器から取出され板状のガラスに樹脂を含むシートが付着させられた処理物から当該ガラスを分離して取り出すガラス分離装置に関する。

一般に、例えば、太陽電池モジュールは、板状のガラスに樹脂を含むシートが付着させられこれを金属製の枠体で囲繞して構成されている。シートは、主には太陽電池素子が製膜された樹脂製の保護材及びこれをガラスに接着する充填材からなる。また、保護材の背面には電力の端子ボックスや配線用のケーブルが取り付けられている。そして、寿命がくるなどして使用しなくなった太陽電池モジュールは、廃棄されるが、近年、リサイクルすることも行われている。この場合には、端子ボックスや配線用のケーブルを取り外すとともに、枠体を取り外して、所要部材をリサイクルする。また、板状のガラスに樹脂を含むシートが付着したものからは、ガラスを分離してこれをリサイクルし、残物は溶融するなどして所要の金属などを取り出してリサイクルする等している。

ところで、板状のガラスに樹脂を含むシートが付着したものからガラスを分離するのは、シートが充填材で接着されていることから容易ではなく、これを容易に処理できる装置が開発されている。従来、この種のガラス分離装置としては、例えば、特開２０１１−１７３０９９号公報（特許文献１）に掲載されたものが知られている。
この従来のガラス分離装置は、図９に示すように、板状のガラスＧにシートＳが付着させられた処理物Ｗをコンベア１００で搬送するとともに、この搬送過程で、先ず、破砕歯群が設けられたトップローラ１０１と、外周面が平坦なボトムローラ１０２とで挟んで破砕し（図９（ａ）の破砕工程）、次に、この処理物Ｗにヒータ１０３を載せて充填材を軟化し（図９（ｂ）の軟化工程）、その後、ブレード１０４の刃先でシートＳからガラスＧの破片（ガラス片Ｇａという）を削り取っていく（図９（ｃ）の分離工程）。

特開２０１１−１７３０９９号公報

しかしながら、上記従来のガラス分離装置にあっては、
（１）ヒータ１０３により加熱して充填材を軟化させるようにしているので、充填材が分離し易くなるまで軟化させるのに時間が掛かる。
（２）このヒータ１０３による軟化工程を設けているので、その分、工数が増すことから処理効率が悪い。
（３）また、ヒータ１０３を設けるので、それだけ、装置も大型化してしまい、コスト高になる。
（４）更に、加熱し温めることで充填材の粘度が増し、この充填材がガラス片Ｇａに付着し易くなって、かえって分離性を損ねる。
（５）また、破砕工程で、処理物Ｗを、破砕歯群が設けられたトップローラ１０１と、外周面が平坦なボトムローラ１０２とで挟んで破砕しているが、ボトムローラ１０２の外周面は平坦なので、ガラスＧに入るひびが不十分になり、細分化しにくい。
等の問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、軟化工程を設けることなく、シートからガラスを容易に分離できるようにし、分離のスピード化を図って、分離効率の向上を図るとともに、装置を小型化できるようにしてコストダウンを図ったガラス分離装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明のガラス分離装置は、板状のガラスに樹脂を含むシートを付着させた処理物からガラスを分離するガラス分離装置において、上記処理物を挾持し回転させられて該処理物を搬送するとともに該処理物のガラスを圧潰する一対の圧潰ローラと、該圧潰ローラから搬送された処理物のシート側を支持し回転させられて該処理物を搬送する支持ローラと、該支持ローラに対向して設けられるとともに外周面に複数の凸部が突設させられ、回転させられて上記処理物の圧潰されたガラスのガラス片に上記凸部を当接させて該ガラス片を掻き落す掻落しローラとを備えた構成としている。

これにより、処理物は、先ず、圧潰ローラでそのガラスが圧潰されて搬送されるとともに、圧潰されたガラスのガラス片はシートに付着したまま搬送される。そして、処理物は支持ローラに支持されて更に搬送されるが、支持ローラに対向する掻落しローラが回転しているので、この掻落しローラの複数の凸部がガラス片に当接してこれを掻き落す。このため、従来のように、ヒータで加熱してブレードでガラス片を削り取らなくても、シートからガラスを容易に分離できるようになり、分離のスピード化を図ることができ、分離効率の向上を図ることができる。また、装置も小型化できるようになり、コストダウンを図ることができる。

そして、必要に応じ、上記支持ローラの回転速度をＶａとし、掻落しローラの回転速度をＶｂとしたとき、Ｖａ＜Ｖｂに設定した構成としている。これにより、掻落しローラの複数の凸部をガラス片に頻繁に当接させることができ、掻落しを確実に行うことができるようになる。

また、必要に応じ、上記掻落しローラの凸部を、該掻落しローラの軸線に沿い角部のある棒状に形成し、外周面に等角度間隔で複数設けた構成としている。処理物の幅方向に亘ってガラス片を一時に掻き落すことができ、ガラス片の掻き落し効率が向上させられる。また、凸部は角部があるのでガラス片に引っ掛かり易く、そのため、ガラス片の掻落しを確実に行うことができる。

更に、必要に応じ、上記支持ローラにも、掻落しローラと同様の凸部を設けた構成としている。支持ローラの凸部と掻落しローラの凸部とで処理物を瞬時に挟んでガラス片に衝撃を与えることができ、より一層掻落しを確実に行うことができるようになる。

更にまた、必要に応じ、上記支持ローラと掻落しローラの組を複数組設けた構成としている。掻落しの頻度が増し、より一層確実にガラス片の掻落しができるようになる。

また、必要に応じ、上記一対の圧潰ローラの外周面に、夫々、先端が尖った破砕歯を行列状に設けるとともに、一方の圧潰ローラの破砕歯の軸方向の位相と、他方の圧潰ローラの破砕歯の軸方向の位相とをずらした構成としている。これにより、ガラスを細かく圧潰することができ、掻落しローラでの掻落しを確実にすることができる。

そして、必要に応じ、上記処理物のシート側の圧潰ローラの回転速度をＳａとし、該処理物のガラス側の圧潰ローラの回転速度をＳｂとしたとき、Ｓａ＜Ｓｂに設定した構成としている。これにより、ガラス側の圧潰ローラの破砕歯をガラスに頻繁に当接させることができ、より一層ガラスを細かく圧潰することができ、掻落しローラでの掻落しを確実にすることができる。

更にまた、必要に応じ、上記一対の圧潰ローラの組を複数組設けた構成としている。圧潰の頻度が増し、より一層確実にガラスを細かく圧潰することができるようになる。

本発明によれば、圧潰ローラで処理物のガラスを圧潰し、それから、掻落しローラの複数の凸部によりガラス片を掻き落すので、従来のように処理物をヒータで加熱してブレードでガラス片を削り取らなくても、シートからガラスを容易に分離できるようになり、それだけ、分離のスピード化を図ることができ、分離効率の向上を図ることができる。また、ヒータを用いなくても良いことから装置も小型化できるようになり、コストダウンを図ることができる。

本発明の実施の形態に係るガラス分離装置を示す図である。 本発明の実施の形態に係るガラス分離装置の圧潰ローラの組を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るガラス分離装置の圧潰ローラの組を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態に係るガラス分離装置の支持ローラと掻落しローラの組を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るガラス分離装置の掻落しローラを示す図である。 本発明の実施の形態に係るガラス分離装置の作用を示し、（ａ）は圧潰ローラの組による処理物の圧潰状態を示す図、（ｂ）は掻落しローラによるガラス片の掻落し状態を示す図である。 本発明の別の実施の形態に係るガラス分離装置を示す図である。 本発明のまた別の実施の形態に係るガラス分離装置を示す図である。 従来のガラス分離装置の一例をその作用とともに示す図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係るガラス分離装置について詳細に説明する。
図１及び図６に示すように、実施の形態に係るガラス分離装置Ｋは、例えば、不要になった太陽電池モジュールから取出され、板状のガラスＧに樹脂を含むシートＳが付着させられた処理物Ｗから、ガラスＧを分離するものである。

実施の形態に係るガラス分離装置Ｋは、図１に示すように、機台１を備え、この機台１の上部には、処理物Ｗが投入される投入口２が形成されている。３は処理物ＷをそのガラスＧ側を支持して搬送し投入口２に投入するローラコンベアである。
また、図１乃至図３，図６に示すように、投入口２の後流側には、処理物Ｗを挾持し回転させられて処理物Ｗを搬送するとともに、この処理物ＷのガラスＧを圧潰する一対の圧潰ローラ１０が設けられている。図３に示すように、この一対の各圧潰ローラ１０の外周面には、夫々、先端が尖った破砕歯１１が行列状に設けられている。一方の圧潰ローラ１０の破砕歯１１の軸方向の位相と、他方の圧潰ローラ１０の破砕歯１１の軸方向の位相とは、破砕歯１１のピッチをＰとしたとき、０．５Ｐずらしてあり、一方の圧潰ローラ１０の破砕歯１１と他方の圧潰ローラ１０の破砕歯１１とが交互に噛合するように、各圧潰ローラ１０は機台１に軸支されている。

また、一対の各圧潰ローラ１０は、夫々、図示外の電動モータにより駆動させられるチェーン伝動機構などの個別の駆動機構により回転させられる。そして、この駆動機構により、処理物ＷのシートＳ側の圧潰ローラ１０の回転速度をＳａとし、処理物ＷのガラスＧ側の圧潰ローラ１０の回転速度をＳｂとしたとき、Ｓａ＜Ｓｂに設定されている。

更に、図１，図４乃至図６に示すように、圧潰ローラ１０の後流側において、機台１には、圧潰ローラ１０から搬送された処理物ＷのシートＳ側を支持し回転させられて処理物Ｗを搬送する支持ローラ３０と、この支持ローラ３０に対向して設けられるとともに外周面に複数の凸部４１が突設させられ、回転させられて処理物Ｗの圧潰されたガラスＧのガラス片Ｇａに凸部４１を当接させてガラス片Ｇａを掻き落す掻落しローラ４０とが軸支されている。掻落しローラ４０の凸部４１は、掻落しローラ４０の軸線に沿い角部のある棒状に形成され、実施の形態では断面矩形状に形成され、掻落しローラ４０の外周面に等角度間隔で複数設けられている。

また、支持ローラ３０にも、掻落しローラ４０と同様の凸部３１が設けられている。即ち、支持ローラ３０の外周面には複数の凸部３１が突設させられており、この凸部３１は、支持ローラ３０の軸線に沿い角部のある棒状に形成され、実施の形態では断面矩形状に形成され、支持ローラ３０の外周面に等角度間隔で複数設けられている。

また、支持ローラ３０及び掻落しローラ４０の軸方向は、圧潰ローラ１０の軸方向と平行になっており、支持ローラ３０の軸及び掻落しローラ４０の軸は、支持ローラ３０の凸部３１と掻落しローラ４０の凸部４１とのクリアランスが調整可能になるように、互いに近接離間可能に機台１に設けられている。更に、支持ローラ３０及び掻落しローラ４０は、夫々、図示外の電動モータにより駆動させられるチェーン伝動機構などの駆動機構により個別に回転させられる。そして、この駆動機構により、支持ローラ３０の回転速度をＶａとし、掻落しローラ４０の回転速度をＶｂとしたとき、Ｖａ＜Ｖｂに設定されている。更に、支持ローラ３０及び掻落しローラ４０は、一対の圧潰ローラ１０に対して、処理物Ｗの搬送経路が湾曲するように設けられているとともに、処理物Ｗが垂直方向に沿って搬送されるように設けられている。

支持ローラ３０の軸及び掻落しローラ４０の後流側には、図１に示すように、シートＳ及びガラス片Ｇａを受けて振動によりガラス片Ｇａを落下させる振動部５０が設けられている。この振動部５０の下側には、掻落しローラ４０で掻き落とされて落下してくるガラス片Ｇａ、及び、振動部５０から落下してくるガラス片Ｇａを受けるガラス片貯留部５１が設けられている。また、振動部５０の下側には、ガラス片Ｇａが落下させられた後のシートＳを受けて外部のシート貯留部５２に搬送するコンベア５３が設けられている。

従って、この実施の形態に係るガラス分離装置Ｋにより、太陽電池モジュールから取出された処理物ＷからガラスＧを分離するときは、以下のようになる。処理物Ｗをローラコンベア３に載せて搬送し、投入口２から投入すると、処理物Ｗは、先ず、圧潰ローラ１０でそのガラスＧが圧潰されて搬送されるとともに、圧潰されたガラスＧのガラス片ＧａはシートＳに付着したまま搬送される。この場合、一対の圧潰ローラ１０の外周面には、夫々、先端が尖った破砕歯１１が行列状に設けられ、一方の圧潰ローラ１０の破砕歯１１の軸方向の位相と、他方の圧潰ローラ１０の破砕歯１１の軸方向の位相とがずれているので、これにより、ガラスＧは細かく圧潰されていく。また、処理物ＷのシートＳ側の圧潰ローラ１０の回転速度Ｓａと処理物ＷのガラスＧ側の圧潰ローラ１０の回転速度Ｓｂとの関係が、Ｓａ＜Ｓｂに設定されているので、ガラスＧ側の圧潰ローラ１０の破砕歯１１をガラスＧに頻繁に当接させることができ、より一層ガラスＧを細かく圧潰することができる。

そして、処理物Ｗは支持ローラ３０に支持されて更に搬送されるが、支持ローラ３０に対向する掻落しローラ４０が回転しているので、この掻落しローラ４０の複数の凸部４１がガラス片Ｇａに当接してこれを掻き落す。このため、従来のように、ヒータで加熱してブレードでガラス片Ｇａを削り取らなくても、シートＳからガラスＧを容易に分離できるようになり、分離のスピード化を図ることができ、分離効率の向上を図ることができる。また、装置も小型化できるようになり、コストダウンを図ることができる。

また、この場合、支持ローラ３０の回転速度Ｖａと掻落しローラ４０の回転速度Ｖｂとの関係が、Ｖａ＜Ｖｂに設定されているので、掻落しローラ４０の複数の凸部４１をガラス片Ｇａに頻繁に当接させることができ、掻落しを確実に行うことができるようになる。また、掻落しローラ４０の凸部４１が掻落しローラ４０の軸線に沿い角部のある棒状に形成されているので、処理物Ｗの幅方向に亘ってガラス片Ｇａを一時に掻き落すことができ、ガラス片Ｇａの掻き落し効率が向上させられる。また、凸部４１は角部があるのでガラス片Ｇａに引っ掛かり易く、そのため、ガラス片Ｇａの掻落しを確実に行うことができる。

更に、支持ローラ３０にも、掻落しローラ４０と同様の凸部３１が設けられているので、支持ローラ３０の凸部３１と掻落しローラ４０の凸部４１とで処理物Ｗを瞬時に挟んでガラス片Ｇａに衝撃を与えることができ、より一層掻落しを確実に行うことができるようになる。更にまた、支持ローラ３０及び掻落しローラ４０は、一対の圧潰ローラ１０に対して、処理物Ｗの搬送経路が湾曲するように設けられているので、それだけ、ガラス片ＧａがシートＳから分離し易いとともに、処理物Ｗが垂直方向に沿って搬送されるように設けられているので、ガラス片Ｇａが落下し易くなっている。

掻落しローラ４０で掻き落とされたガラス片Ｇａは落下してガラス片貯留部５１に受けられて貯留されていく。また、処理物Ｗは振動部５０に受けられ、この振動部５０においても振動によりガラス片Ｇａは落下させられ、ガラス片貯留部５１に受けられて貯留されていく。また、ガラス片Ｇａが落下させられた後のシートＳはコンベア５３に受けられて搬送され外部のシート貯留部５２に貯留される。そして、このように処理物Ｗから分離されたガラス片Ｇａは、リサイクルに供される。

図７には、本発明の別の実施の形態に係るガラス分離装置Ｋを示している。これは、上記のガラス分離装置Ｋと略同様に構成されるが、上記と異なって、一対の圧潰ローラ１０の組を複数組（実施の形態では２組）設けている。圧潰の頻度が増し、より一層確実にガラスＧを細かく圧潰することができるようになる。そのため、掻落しローラ４０での掻落しをより一層確実にすることができる。

図８には、本発明のまた別の実施の形態に係るガラス分離装置Ｋを示している。これは、上記のガラス分離装置Ｋと略同様に構成されるが、上記と異なって、一対の圧潰ローラ１０の組を複数組（実施の形態では２組）設けるとともに、支持ローラ３０と掻落しローラ４０の組を複数組（実施の形態では２組）設けている。また、一対の圧潰ローラ１０の組、及び、支持ローラ３０と掻落しローラ４０の組は、処理物Ｗの搬送経路が蛇行して垂直方向に沿って搬送されるように設けられている。従って、圧潰ローラ１０での圧潰の頻度が増し、より一層確実にガラスＧを細かく圧潰することができるようになるとともに、掻落しローラ４０での掻落しの頻度が増し、より一層確実にガラス片Ｇａの掻落しができるようになる。また、処理物Ｗは蛇行して搬送されるので、それだけ、ガラス片Ｇａが分離し易くなる。

尚、上記実施の形態において、圧潰ローラ１０の組の数、及び、支持ローラ３０と掻落しローラ４０の組の数は、上述した数に限定されるものではなく、３以上設ける等、適宜変更して差支えない。また、圧潰ローラ１０，支持ローラ３０及び掻落しローラ４０の形状も上述したものに限定されるものではなく、適宜変更して差支えない。更に、上記実施の形態では、処理物Ｗとして、太陽電池モジュールのガラスＧの場合で説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、液晶テレビやプラズマテレビ等の機器に使用されるガラスに適用してよいことは勿論である。

Ｋ ガラス分離装置
Ｇ ガラス
Ｇａ ガラス片
Ｓ シート
Ｗ 処理物
１ 機台
２ 投入口
１０ 圧潰ローラ
１１ 破砕歯
３０ 支持ローラ
３１ 凸部
４０ 掻落しローラ
４１ 凸部
５０ 振動部
５１ ガラス片貯留部
５２ シート貯留部

また、必要に応じ、上記掻落しローラの凸部を、該掻落しローラの軸線に沿い角部のある断面矩形状の棒状に形成し、外周面に等角度間隔で複数設けた構成としている。処理物の幅方向に亘ってガラス片を一時に掻き落すことができ、ガラス片の掻き落し効率が向上させられる。また、凸部は角部があるのでガラス片に引っ掛かり易く、そのため、ガラス片の掻落しを確実に行うことができる。そして、必要に応じ、上記支持ローラ及び掻落しローラを、一対の圧潰ローラに対して、処理物の搬送経路が湾曲するように設けた構成としている。それだけ、ガラス片がシートから分離し易くなる。

Claims (8)

1. 板状のガラスに樹脂を含むシートを付着させた処理物からガラスを分離するガラス分離装置において、
   上記処理物を挾持し回転させられて該処理物を搬送するとともに該処理物のガラスを圧潰する一対の圧潰ローラと、
   該圧潰ローラから搬送された処理物のシート側を支持し回転させられて該処理物を搬送する支持ローラと、
   該支持ローラに対向して設けられるとともに外周面に複数の凸部が突設させられ、回転させられて上記処理物の圧潰されたガラスのガラス片に上記凸部を当接させて該ガラス片を掻き落す掻落しローラとを備えたことを特徴とするガラス分離装置。
2. 上記支持ローラの回転速度をＶａとし、掻落しローラの回転速度をＶｂとしたとき、Ｖａ＜Ｖｂに設定したことを特徴とする請求項１記載のガラス分離装置。
3. 上記掻落しローラの凸部を、該掻落しローラの軸線に沿い角部のある棒状に形成し、外周面に等角度間隔で複数設けたことを特徴とする請求項１または２記載のガラス分離装置。
4. 上記支持ローラにも、掻落しローラと同様の凸部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のガラス分離装置。
5. 上記支持ローラと掻落しローラの組を複数組設けたことを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載のガラス分離装置。
6. 上記一対の圧潰ローラの外周面に、夫々、先端が尖った破砕歯を行列状に設けるとともに、一方の圧潰ローラの破砕歯の軸方向の位相と、他方の圧潰ローラの破砕歯の軸方向の位相とをずらしたことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載のガラス分離装置。
7. 上記処理物のシート側の圧潰ローラの回転速度をＳａとし、処理物のガラス側の圧潰ローラの回転速度をＳｂとしたとき、Ｓａ＜Ｓｂに設定したことを特徴とする請求項６記載のガラス分離装置。
8. 上記一対の圧潰ローラの組を複数組設けたことを特徴とする請求項１乃至７何れかに記載のガラス分離装置。

Images