JP2020044486A - ガラス分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスの破砕と分離とを同時に、かつ、確実に実行することができるガラス分離装置を提供する。【解決手段】ガラス分離装置１０は、板状部材１を搬送する搬送部の下流端に配置された回転打撃部２６を有し、この回転打撃部２６は、第一関節部３２を介して連結された連結部３４と、この連結部３４と第二関節部３３を介して連結された打撃本体部３５とを有する打撃部材３１が連結されている。打撃部材３１は、各関節部３２，３３において鎖のように自在に折れ曲がり、回転打撃部２６が回転することで、遠心力によって各関節部３２，３３が伸び、回転軸から外側に向けて張った状態となって、ガラス層２を打ち割って電池層４から剥がす。【選択図】図４

Description

本発明は、ガラスを含む板状の部材からガラスを分離させる際に用いられるガラス分離装置に関するものである。

従来、ガラス層を有する太陽光パネルや液晶パネルなどが廃棄される際、再資源化の対象となるガラスが剥離される。太陽光パネルからガラスを剥離する装置として、下記特許文献１に記載されたガラス分離装置がある。このガラス分離装置は、対象となる処理物を表裏からローラーで挟んだ状態で搬送しつつ、対象物からガラスを分離するものである。ローラーは、尖った無数の歯が外面に形成されており、対象物を挟むことでガラスを破砕する破砕ローラーや、この破砕ローラーの下流に配置されてガラスを掻き落とす掻落としローラーがある。

特開２０１６−２０３１２８号公報

上記したとおり、廃棄されるガラスを再資源化する技術が求められている。上記したガラス分離装置は、破砕ローラーでガラスを破砕し、掻落しローラーでガラスを掻き落とすため、二つの行程が含まれる。

本発明は、この様な実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、ガラスの破砕と分離とを同時に、かつ、確実に実行することができるガラス分離装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るガラス分離装置は、上面にガラス層を有する板状部材を搬送する搬送部と、前記搬送部の下流で搬送方向における板状部材の端と対面して配置され、ガラス層の上面から下方に向かう方向に回転してガラス層を板状部材から分離する回転打撃部と、を有し、前記回転打撃部の外面に、関節部を有する打撃部材が備えられた、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、前記打撃部材が、ガラス層に当たる打撃本体部と、前記関節部を介して前記打撃本体部が連結された連結部と、を有する、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、前記回転打撃部の回転軸方向に隣接した複数の前記打撃部材が、回転方向にずれて配置され、かつ、当該打撃部材同士の端が、回転軸方向と直交する方向から視して重なっている、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、前記搬送部の下流端において、板状部材を下方に向けて折り曲げた状態で、かつ、折れ曲がった箇所に前記打撃部材が当たる位置で支持する支持台部を有する、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、前記搬送部の下流端において下方に向けて折れ曲がった板状部材のうち、搬送部側に対して折れ曲がった側のガラス層が、折れ曲がった箇所から分離される、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、前記搬送部が、ガラス層を加熱する加熱部を有する、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、前記回転打撃部が、回転軸である回転軸部と、この回転軸部に取り付けられて回転軸方向に並べられた支持本体部と、前記支持本体部の外面に前記関節部を介して連結された複数の前記打撃部材と、を有し、前記搬送部の下流端において、前記回転打撃部と隙間を開けて、板状部材を下方に向けて折り曲げた状態で支持する支持台部を有し、板状部材のうち、前記支持台部において折れ曲がった箇所を境界として、折れ曲がった側のガラス層が、折れ曲がった箇所に前記打撃部材が当たることで分離される、ことを特徴とする。

本発明に係るガラス分離装置は、上面にガラス層を有する板状部材を搬送する搬送部と、搬送部の下流で搬送方向における板状部材の端と対面して配置され、ガラス層の上面から下方に向かう方向に回転してガラス層を板状部材から分離する回転打撃部とを有し、この回転打撃部の外面に、関節部を有する打撃部材が備えられている。すなわち、打撃部が板状部材の上面から下面に向かって振り下ろされることで、ガラス層が打ち割られると共に板状部材から剥がされる。したがって、ガラスの破砕と分離とを同時に実行することができる。また、打撃部は、ガラス層に当たった瞬間、衝撃によって関節部を介して撓りながらガラス層を板状部材から剥がす。したがって、確実にガラスを分離することができる。

本発明に係るガラス分離装置は、打撃部材が、ガラス層に当たる打撃本体部と、関節部を介して打撃本体部が連結された連結部とを有している。この構成により、打撃本体部が、関節部を介して、連結部に対して自在に折れ曲がるため、打撃部材が撓る。回転打撃部が回転すると、打撃部材は遠心力によって関節部が伸びた状態となる。打撃本体部がガラス層に当たると、衝撃によって打撃部材が関節部から折れ曲がって撓る。ガラス層は、撓る打撃部材によって板状部材から剥がされる。したがって、確実にガラスを分離することができる。

本発明に係るガラス分離装置は、回転打撃部の回転軸方向に隣接した複数の打撃部材が、回転方向にずれて配置され、かつ、当該打撃部材同士の端が、回転軸方向と直交する方向から視して重なっている。すなわち、回転軸方向と直交する方向から視して、打撃部材が隙間なく重なっているため、回転軸方向において斑なくガラス層を剥ぎ取ることができる。

本発明に係るガラス分離装置は、搬送部の下流端において、板状部材を下方に向けて折り曲げた状態で、かつ、折れ曲がった箇所に打撃部材が当たる位置で支持する支持台部を有している。この構成により、支持台部に載せられた板状部材は、支持台部の先端において折れ曲がり、下流側が支持台部の先端から下がった状態となる。ガラス層は、板状部材と共に割れ、折れ曲がった箇所が支持台部の先端に配置される。したがって、ガラス層のうち、折れ曲がった箇所に打撃部材を当てて円滑にガラス層を板状部材から剥ぎ取ることができる。

本発明に係るガラス分離装置は、搬送部の下流端において下方に向けて折れ曲がった板状部材のうち、搬送部側に対して折れ曲がった側のガラス層が、折れ曲がった箇所から分離される。すなわち、ガラス層は、折れ曲がった箇所から下側が、下側に向けて板状部材から剥ぎ取られる。また、板状部材が下方に排出される方向に向けて、ガラス層が剥ぎ取られるため、過剰な負荷を掛けずに円滑にガラス層を剥ぎ取ることができる。

本発明に係るガラス分離装置は、搬送部が、ガラス層を加熱する加熱部を有している。すなわち、ガラス層が、加熱されることで、板状部材から分離されやすくなる。

本発明に係るガラス分離装置は、回転打撃部が、回転軸である回転軸部と、この回転軸部に取り付けられて回転軸方向に並べられた支持本体部と、支持本体部の外面に関節部を介して連結された複数の打撃部材とを有し、搬送部の下流端において、回転打撃部と隙間を開けて、板状部材を下方に向けて折り曲げた状態で支持する支持台部を有し、板状部材のうち、支持台部において折れ曲がった箇所を境界として、折れ曲がった側のガラス層が、折れ曲がった箇所に打撃部材が当たることで分離される。この構成により、支持台部に載せられた板状部材は、支持台部の先端において折れ曲がり、下流側が支持台部の先端から下がった状態となる。ガラス層は、板状部材と共に割れ、折れ曲がった箇所が支持台部の先端に配置される。この折れ曲がった箇所に打撃部材が当たることで、ガラス層は、折れ曲がった箇所から下側が、下側に向けて板状部材から剥ぎ取られる。

図１は、本発明の実施形態に係るガラス分離装置の平面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るガラス分離装置の側面図である。 図３は、本発明の実施形態に係るガラス分離装置の要部平面拡大図である。 図４は、本発明の実施形態に係るガラス分離装置の要部側面拡大図である。

以下に、本発明の実施形態に係るガラス分離装置を図面に基づいて説明する。図１および図２は、ガラス分離装置１０が示され、図３および図４は、ガラス分離装置１０の要部が拡大され、処理の様子が示されている。

ガラス分離装置１０は、例えば、液晶パネルや太陽光パネルなどの板状部材１（図４参照。）から、ガラス層２を分離させるものである。例えば、太陽光パネルは、電池層４の上面にガラス層２が貼り付けられ、電池層４の下面にバックシートが貼り付けられている。電池層４とガラス層２、および、電池層４とバックシートは、それぞれ封止材によって接着され、フレームで囲われている。板状部材１は、フレームが予め分離されて上面にガラス層２が露出した状態で、ガラス分離装置１０に掛けられる。ガラス分離装置１０は、板状部材１を搬送しながら、回転打撃部２６でガラス層２を打ち割ると共に剥ぎ取る。なお、以下の説明では、図１および図２に示されているとおり、板状部材１が搬送される方向を基準として、上流側または下流側とし、板状部材１の厚み方向を上方または下方とする。また、板状部材１と平行であって、搬送方向と直交する方向を、回転打撃部２６の回転軸方向とし、左右側方とする。

図１および図２に示されているとおり、ガラス分離装置１０は、板状部材１（図４参照。）を搬送する搬送部１１と、この搬送部１１の下流側に配置されたガラス分離部１５とを有している。搬送部１１は、搬送側基台フレーム部１２と、この搬送側基台フレーム部１２の上に載せられたレール部１３と、このレール部１３の下流側であって、かつ、レール部１３の上方に配置された加熱部１４とを有している。加熱部１４は、例えば赤外線ヒーターなどであり、レール部１３と間を空けて対面している。

ガラス分離部１５は、分離側基台フレーム部１６と、この分離側基台フレーム部１６の上に載せられた搬送支持部１７および回転打撃部２６と、搬送支持部１７と回転打撃部２６との間であって、分離側基台フレーム部１６の下部に取り付けられた回収部３７と、搬送支持部１７を稼働させる第一駆動部３８と、回転打撃部２６を稼働させる第二駆動部３９とを有している。各駆動部３８，３９は、例えばモーターなどである。

搬送支持部１７は、搬送部１１の下流端の先に配置されている。搬送支持部１７は、上下二段の支持ローラー１８と、この支持ローラー１８の右端に連結された第一プーリー２１と、支持ローラー１８の下流に配置された支持台部２５とを有している。支持ローラー１８は、複数のローラーが左右側方に向けて同軸上に並べられ、上段ローラー１９と下段ローラー２０とが上下において間を空けて対面している。第一プーリー２１は、上段ローラー１９の右端に、同軸上に連結されている。第一プーリー２１は、第一ベルト２３を介して第一駆動部３８に連動する。支持台部２５は、左右側方に向けて長手の平板状であり、ほぼ水平な状態で固定されている。回転打撃部２６は、搬送支持部１７の下流側に配置されている。回転打撃部２６は、左右側方に向けて長手であり、左端に第二プーリー２２が連結されている。第二プーリー２２は、第二ベルト２４を介して第二駆動部３９に連動する。回収部３７は、上方が開放された箱である。

ここで、搬送支持部１７および回転打撃部２６を図面に基づいて詳説する。

図３および図４に示されているとおり、回転打撃部２６は、回転軸である回転軸部２７と、この回転軸部２７に取り付けられて回転軸方向に並べられた複数の支持本体部２８と、この支持本体部２８の外面に連結された複数の打撃部材３１とを有している。支持本体部２８は、中央に回転軸部２７が通され、外周の三か所が外側に向けて張り出している。換言すれば、各張出し部２９同士の間に谷部３０が形成されている。三つの張出し部２９は、支持本体部２８の外周において等間隔に配置され、それぞれ、打撃部材３１が連結されている。

打撃部材３１は、第一関節部３２を介して支持本体部２８の張出し部２９に連結された連結部３４と、この連結部３４と第二関節部３３を介して連結された打撃本体部３５とを有している。この構成により、打撃部材３１は、各関節部３２，３３において鎖のように自在に折れ曲がる。連結部３４は、一対で構成された平板状のリンクである。本体打撃部３５は、先端が左右側方に向けて張り出して形成された頭部３６を有している。

隣接した複数の支持本体部２８同士は、互い違いにずれて回転軸部２７に固定されている。詳説すれば、支持本体部２８の谷部３０に、隣接した支持本体部２８の張出し部２９が配置されるように、例えば約６０度ずつ回転方向にずれて、各支持本体部２８が配置されている。したがって、各支持本体部２８において、回転軸方向に隣接した複数の打撃部材３１は、回転方向にずれて配置され、かつ、打撃部材３１の頭部３６の左右端同士が、回転軸方向と直交する方向から視して重なっている（図３参照。）。

回転打撃部２６は、搬送支持部１７における支持台部２５の下流端と隙間Ｘを開けて配置されている。詳説すれば、回転打撃部２６が回転した状態における打撃本体部３５の頭部３６の先端と、支持台部２５の先端との間に隙間Ｘが開けられている。隙間Ｘは、板状部材１の厚みとほぼ同じであり、板状部材１の種類に応じて調節される。隙間Ｘの下方には、回収部３７が配置されている（図２参照。）。

上記のとおり構成されたガラス分離装置１０において、板状部材１は、ガラス層２が上に向けられた状態で搬送部１１のレール部１３に載せられる。搬送部１１によって搬送される板状部材１は、ガラス層２が、必要に応じて加熱部１４によって加熱される。加熱の有無や加熱の程度は、板状部材１に応じて異なる。板状部材１は、支持ローラー１８によって上下から挟まれながら搬送され、支持台部２５に載せられる。支持台部２５に配置された板状部材１の下流端は、回転打撃部２６の外周面と対面している。

回転打撃部２６は、板状部材１のガラス層２の上面から下方に向かう方向（図４において左回り）に回転している。回転打撃部２６が回転していない場合、打撃部材３１は、自重によって、各関節部３２，３３において折れ曲がっているところ、回転打撃部２６が回転することで、打撃部材３１は、遠心力によって各関節部３２，３３が伸び、回転軸から外側に向けて張った状態となる。

板状部材１がさらに搬送されると、板状部材１は、支持台部２５と回転打撃部２６との隙間Ｘに配置される。この状態で、打撃部材３１の打撃本体部３５が、板状部材１の下流側端に当たると、板状部材１は、下方に向けて、ほぼ９０度に折れ曲がった状態で支持台部２５によって支持される。同時に、ガラス層２が打ち割られ、板状部材１が折れ曲がった箇所にガラス層２の割れ目が形成される。板状部材１の折れ曲がった箇所（ガラス層２の割れ目）が打撃部材３１によって打撃されることで、折れ曲がった箇所を境界として、搬送部１１側に対して折れ曲がった側のガラス層２が電池層４から剥ぎ取られる。その際、ガラス層２に当たった衝撃によって、打撃部材３１は各関節部３２，３３が折れ曲がって撓る。このように撓る打撃部材３１が、折れ曲がった箇所におけるガラス層２の割れ目において、折れ曲がった側のガラス層２の上端に振り下ろされることで、ガラス層２は、電池層４から剥ぎ取られてガラス片３となって落下する。この動作が繰り返されることで、板状部材１が搬送されつつガラス層２が破砕され、ガラス片３が回収部３７に蓄積される。

上記のとおり、ガラス分離装置１０が動作する。次に、ガラス分離装置１０の効果を説明する。

ガラス分離装置１０は、搬送部１１の下流端において、板状部材１が下方に向けて、ほぼ９０度に折れ曲がった状態で、かつ、折れ曲がった箇所に打撃部材３１が当たる位置で支持する支持台部２５を有している。すなわち、支持台部２５に載せられた板状部材１は、支持台部２５の先端において折れ曲がり、下流側が支持台部２５の先端から下がった状態となる。同時に、ガラス層２が打ち割られ、折れ曲がった箇所にガラス層２の割れ目が形成される。ガラス層２のうち、折れ曲がった箇所（ガラス層２の割れ目）に打撃部材３１が当たることで、折れ曲がった箇所を境界として、搬送部１１側に対して折れ曲がった側のガラス層２が電池層４から剥ぎ取られる。したがって、ガラス層２の破砕と分離とを同時に実行することができ、また、ガラス層２を円滑に電池層４から剥ぎ取ることができる。

また、板状部材１が下方に排出される方向に向けて、ガラス層２が剥ぎ取られるため、過剰な負荷を掛けずに円滑にガラス層２を剥ぎ取ることができる。

ガラス分離装置１０の打撃部材３１は、第一関節部３２を介して支持本体部２８の張出し部２９に連結された連結部３４と、この連結部３４と第二関節部３３を介して連結された打撃本体部３５とを有している。この構成により、打撃部材３１は、各関節部３２，３３において鎖のように自在に折れ曲がる。回転打撃部２６が回転することで、打撃部材３１は、遠心力によって各関節部３２，３３が伸び、回転軸から外側に向けて張った状態となる。この状態で、打撃部材３１の打撃本体部３５が、板状部材１の下流側端に当たると、衝撃によって、打撃部材３１は各関節部３２，３３が折れ曲がって撓る。ガラス層２は、撓る打撃部材３１によって電池層４から剥ぎ取られてガラス片３となって落下する。したがって、確実にガラス層２を電池層４から剥ぎ取ることができる。

ガラス分離装置１０では、隣接した複数の支持本体部２８同士が、回転軸方向に互い違いにずれて回転軸部２７に固定されている。したがって、各支持本体部２８において、回転軸方向に隣接した複数の打撃部材３１は、回転方向にずれて配置され、かつ、打撃部材３１の頭部３６の左右端同士が、回転軸方向と直交する方向から視して重なっている（図３参照。）。すなわち、例えば上方から視して、頭部３６の左右端同士が隙間なく重なっているため、回転軸方向において斑なくガラス層２を電池層４から剥ぎ取ることができる。

ガラス分離装置１０は、ガラス層２を加熱する加熱部１４が、搬送部１１のレール部１３と対面している（図２参照。）。加熱部１４によってガラス層２が加熱されることで、板状部材１からガラス層２が剥ぎ取りやすくなる。

なお、他の実施形態として、支持台部２５は、水平よりも上向き、または、下向きに傾斜していてもよい。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

１ 板状部材
２ ガラス層
３ ガラス片
４ 電池層
１０ ガラス分離装置
１１ 搬送部
１２ 搬送側基台フレーム部
１３ レール部
１４ 加熱部
１５ ガラス分離部
１６ 分離側基台フレーム部
１７ 搬送支持部
１８ 支持ローラー
１９ 上段ローラー
２０ 下段ローラー
２１ 第一プーリー
２２ 第二プーリー
２３ 第一ベルト
２４ 第二ベルト
２５ 支持台部
２６ 回転打撃部
２７ 回転軸部
２８ 支持本体部
２９ 張出し部
３０ 谷部
３１ 打撃部材
３２ 第一関節部
３３ 第二関節部
３４ 連結部
３５ 打撃本体部
３６ 頭部
３７ 回収部
３８ 第一駆動部
３９ 第二駆動部
Ｘ 隙間

Claims (7)

1. 上面にガラス層を有する板状部材を搬送する搬送部と、
   前記搬送部の下流で搬送方向における板状部材の端と対面して配置され、ガラス層の上面から下方に向かう方向に回転してガラス層を板状部材から分離する回転打撃部と、を有し、
   前記回転打撃部の外面に、関節部を有する打撃部材が備えられた、
   ことを特徴とするガラス分離装置。
2. 前記打撃部材が、
   ガラス層に当たる打撃本体部と、前記関節部を介して前記打撃本体部が連結された連結部と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載されたガラス分離装置。
3. 前記回転打撃部の回転軸方向に隣接した複数の前記打撃部材が、回転方向にずれて配置され、かつ、当該打撃部材同士の端が、回転軸方向と直交する方向から視して重なっている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたガラス分離装置。
4. 前記搬送部の下流端において、板状部材を下方に向けて折り曲げた状態で、かつ、折れ曲がった箇所に前記打撃部材が当たる位置で支持する支持台部を有する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載されたガラス分離装置。
5. 前記搬送部の下流端において下方に向けて折れ曲がった板状部材のうち、搬送部側に対して折れ曲がった側のガラス層が、折れ曲がった箇所から分離される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載されたガラス分離装置。
6. 前記搬送部が、ガラス層を加熱する加熱部を有する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載されたガラス分離装置。
7. 前記回転打撃部が、
   回転軸である回転軸部と、
   この回転軸部に取り付けられて回転軸方向に並べられた支持本体部と、
   前記支持本体部の外面に前記関節部を介して連結された複数の前記打撃部材と、を有し、
   前記搬送部の下流端において、前記回転打撃部と隙間を開けて、板状部材を下方に向けて折り曲げた状態で支持する支持台部を有し、
   板状部材のうち、前記支持台部において折れ曲がった箇所を境界として、折れ曲がった側のガラス層が、折れ曲がった箇所に前記打撃部材が当たることで分離される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載されたガラス分離装置。

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