JP3136817U - 飲料容器用小型圧縮破砕分別処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１台の小型装置で材質の違う４種類の飲料容器をそれぞれ判別し、スチール缶・アルミ缶は圧縮減容をし、ガラス瓶は破砕せずにペットボトルは破砕減容した上で、それぞれの分別処理までを小型なサイズで可能とする減容分別処理装置を提供する。
【解決手段】投入室、プレス室、分別室、破砕室及び分別ボックスを順次備えた１台の小型装置にして、１つの投入口より被処理物なるスチール缶、アルミ缶、ペットボトル、ガラス瓶の４種類の材質の異なる飲料容器を順次処理可能とし、小領域に複数持つ判別手段によりそれぞれ分別させ、圧縮破砕減容を行う事を特徴とした小型圧縮破砕分別処理装置。
【選択図】図１

Description

考案の詳細な説明

本考案はスチール缶・アルミ缶・ガラス瓶・ペットボトルなど数種類の飲料用空き容器をそれぞれ判別し、更に缶類は圧縮・ペットボトルは破砕し減容した上で分別をするための、飲料容器用小型圧縮破砕分別処理装置に関する。

資源の有効活用やリサイクルが必要とされる現代、空き缶・空き瓶・空きペットボトルなどを効率よく回収作業をするべく、資源の分別が必要とされている。しかし、現状では主な販売先の自販機横やコンビニ前には飲用後の容器は種類別に分けたゴミ箱入れるという形態が大半を占め、分別には個人の意識に委ねられていた為、正確な分別は不可能だった。また、減容するべく缶は潰して捨てるという行為は根本的に人々の意識に根付いておらず、スチール缶などは人の力では潰すことが困難な上、更には公共の場などのゴミ箱の投入口は決められたサイズの物が多く、潰した形状では受け入れられないというのが現状であり、減容すること自体が出来ない状態にある。ペットボトルに至っては、潰したり切り刻んだり減容して捨てるという人々の意識は皆無である。近年において様々な減容分別装置はこれまでもあったが、ベルトコンベアなどを使用した産廃業者向けの大型の装置（公知例、特許公開２００１−３８４９３、登録実用新案第３１０４０２２号）や、小型のものでは数多くある缶類の圧縮専用装置（公知例、特許公開２０００−１０２８９７）などに限定された装置ばかりであり、スチール缶・アルミ缶・ガラス瓶・ペットボトルなど４種類の飲料容器を１台の小型装置で圧縮破砕分別処理を可能とした装置が存在しなかった。

従来までの圧縮・破砕の減容及び分別装置は大型の高価な産廃業者向けの装置が多く、小型の装置では圧縮や破砕の専用機ばかりであったが、その背景にはスチール缶・アルミ缶・ガラス瓶・ペットボトルなど数種類の材質の違う容器を判別する事が困難である事が挙げられる。本考案が解決しようとする課題は、１台の小型装置で材質の違う４種類の飲料容器をそれぞれ判別し、スチール缶・アルミ缶は圧縮減容をし、ガラス瓶は破砕せずにペットボトルは破砕減容した上で、それぞれの分別処理までを小型なサイズで可能とする減容分別処理装置にある。

前記課題を解決する為に、請求項１記載の投入室、プレス室、分別室、破砕室及び分別ボックスを順次備えた１台の小型装置にして、１つの投入口より被処理物なるスチール缶、アルミ缶、ペットボトル、ガラス瓶の４種類の材質の異なる飲料容器を順次処理可能とし、小領域に複数持つ判別手段によりそれぞれ分別させ、圧縮破砕減容を行う事を特徴とした小型圧縮破砕分別処理装置。

素材の違う４種類の飲料容器をそれぞれ判別し減容まで行う事を、１台の小型装置にて可能としたことにより、街頭など主な販売先の自販機横や小売店前に設置する事が容易となる。したがって輸送コストの削減や、輸送サイクル末端での資源の分別など、効率良く資源の回収ができ、循環型リサイクル社会へと大きく貢献できるものとなる。

本考案を実施した図面と動作チャート図に基づき説明する。

図１は本考案を示す装置の動作チャート図である。本装置は被処理物を投入口へ置く事より自動的に動作しはじめ、被処理物を各判別・減容工程を得て各分別ボックスへ排出し分別させる目的の装置である。

図２は装置が備える構成を示す図で、投入口を有する投入室、数種の判別工程と圧縮減容をひとつの部屋で行うプレス室と、判別したものを振分ける分別室と、ペットボトルを破砕減容する破砕室から成り、処理されたものをそれぞれ分けて収納しておく各分別ボックスを備えている。

図３は装置の正面断面図、図４は装置の側面断面図であり、各役割を持った部品の名称をそれぞれの装置断面図を元に説明する。図３の１は投入口、２は安全用近接センサー、３は有無検出用センサー、４は投入口シャッター、５はストッパー、６は金属検出用近接センサー、７は圧縮板、８は瓶用シャッター、９はペットボトル用シャッター、１０は破砕ユニット、１１は瓶用分別ボックス、１２はペットボトル用分別ボックス、１３は缶用シャッター、１４は振動センサー、１５はアルミ缶用分別ボックス、１６はスチール缶用分別ボックスとする。

図５は振動判別工程における振動の理論構成図である。波形は振動の強さを示している。その他の詳細については後述する。

図６は図３と図４を元に各シャッターと被処理物の動きを示した図面である。

まず装置の動作に入る前に図３の２の安全用近接センサーにて図３の４の投入口シャッターが閉じている事を確認し、本装置の準備が出来ている事を表示灯などにて示す。これは本装置が動作に移る前段階として安全に配慮した措置である。安全を確認した後、本装置の最初の手順に移る。

本考案の最初の手順として被対象物となる飲料容器には様々な材質や形態やサイズのものが存在するが、最初に既定のサイズに設けた図３の１の投入口にて、投入可能サイズである事を条件に処理可能サイズとし、それ以外のものを処理不可とする。この工程を図１の装置動作チャート図に示す投入口判別工程とする。

投入口より通った被処理物が投入口シャッターの上で一旦留まり、図３の３の有無検出用センサーにて被処理物がある事を感知し、本装置の作動スイッチが入る。

作動スイッチが入ると投入口シャッターは開口する。被処理物は四方を筒状に形成されたプレス室の中を通過していき、図３の５のストッパーの上に落下してくる。

そのストッパーは金属など硬度の高い材質で形成されてあり、投入口シャッター部より落下してくる各被処理物（缶類・ガラス瓶・ペットボトル）がストッパー上に着地し、その落下の際に生む運動エネルギーが各被処理物ごとの衝突音となる振動を発する。

ストッパーへの衝突が発する振動は、図５の振動判別工程における振動の理論構成図に示すように缶類・ガラス瓶・ペットボトルとそれぞれ異なる振動の強さを持つ。まずその金属の振動を図４の１４の振動センサーにて感知し、その振動を本装置搭載の振動判別回路を用いて図５に示す基準ライン１・基準ライン２と２つの基準を設け、大きくＡ・Ｂ・Ｃと３つに分類する。

その分類のひとつは基準ライン１を超えるもの、これを分類Ａとする。もうひとつの分類は基準ライン２を満たさないもの、これを分類Ｂとする。基準ライン１と基準ライン２の範囲内のものを分類Ｃとする。

基準ライン１・２を設ける位置は各被処理物に対し発する振動を元に定める。基準ライン１として設ける位置はガラス瓶を対象とした落下衝突振動が安定して基準としたラインを超える事を条件とした位置に定める。基準ライン２として設ける位置はペットボトルを対象とした落下衝突振動が安定して基準としたラインを満たさない事を条件とした位置に基準ライン２として定める。

上記に示した内容より振動判別回路にて分類した分類Ａと分類Ｂは、安定性と確実性に重点を置いた基準のラインを元に分類した為、分類Ａをガラス瓶だと断定でき、分類Ｂをペットボトルだと断定する事ができる。

振動判別回路により分類Ｃと判定したものは、被処理物が缶類とガラス瓶とペットボトルが混在した状態にあり、次の工程へと判別を持ち越し更なる確実性を持たせる。ここまで記述した振動による判別工程を図１の装置動作チャート図に示す振動判別工程とする。この振動判別工程は次工程からの判別工程を省略できることで省力に貢献し、処理時間の短縮を可能とするものである。

振動判別工程で分類Ａと判定した被処理物はガラス瓶と断定し、ストッパーが開口し次の分別室へと移行させる。分別室へと移行したガラス瓶は、図３の８の瓶用シャッターをつたって図３の１１の瓶用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

振動判別工程で分類Ｂと判定した被処理物はペットボトルと断定し、瓶用シャッターと図３の９のペットボトル用シャッターを稼動させ、図３の１０の破砕室へ移行させる。破砕室へ移行されたペットボトルは破砕減容され図３の１２のペットボトル用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

上記の振動判別工程に置いてストッパーにはもう１つの判別工程の役割を持つ。これが図１の装置動作チャート図に記すサイズ判別工程である。このサイズ判別工程では、市場調査の結果により被処理物には既定サイズ以下の物はガラス瓶以外存在しない為に、その性質を利用し既定サイズ以上かを判別する。

その判別形態は、図３に示すようにストッパーは既定のサイズの開口を持つ。この開口のサイズにより、既定サイズより小さいものはストッパー開口から抜け落ちる事になる。このストッパーから抜け落ちた被処理物はガラス瓶と断定し、瓶用シャッターをつたって瓶用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

上記までの振動判別工程で分類Ｃとしたもので、サイズ判別工程により既定サイズ以上と判別されたものが次の圧縮判別工程へと移行されるが、この圧縮判別工程もプレス室の中で行われる。圧縮判別工程とは被処理物に既定の圧力を与えた時、缶類とペットボトルは既定サイズ以下に圧縮されるが、ガラス瓶は既定サイズ以下に圧縮されない性質を利用する。被処理物の中に混在するガラス瓶で、前工程から判別を移行されてきた既定サイズ以上のガラス瓶を特定する。これは前工程のサイズ判別工程にて既定サイズ以下のガラス瓶を排除した為に可能となる。

圧縮判別工程ではシリンダーロッド先端に取付けた図３の７の圧縮板が前進し被処理物を挟み込むが、その際シリンダーが既定圧力を既定時間与える事により、圧縮されないものを判別する。この圧縮判別工程で圧縮されない被処理物をガラス瓶と断定し、圧縮状態を開放しストッパーを開口させガラス瓶は瓶用シャッターをつたって瓶用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

前圧縮判別工程において、被処理物が既定サイズ以下に圧縮された場合、次の図１の装置動作チャート図に示す材質判別工程へと移行させる。この工程もプレス室内で行うが、前工程の圧縮判別工程で被処理物を圧縮した状態にて材質判別工程を行う。

この材質判別工程は金属を検出する近接センサーにて行うが、金属であるスチール缶と、非鉄金属であるアルミ缶、及び非金属を判別する。非金属は通常近接センサーを用いれば判別可能だが、金属と非鉄金属を判別する為に、２つの異なる検出距離を持たせた近接センサー、または近接センサーを複数用いて被処理物に対し、並列かつ互いに異なる距離に配置する。この事により金属と非鉄金属の近接センサーによる異なる特徴を用いて判別を可能とする。またこれらは被処理物を圧縮した状態で行う事により、近接センサーと被処理物との距離を一定に保つ事ができ安定した正確な判別を可能とする。

材質判別工程にて近接センサーが非金属と判定した場合、被処理物をペットボトルと断定する事ができる。装置は瓶用シャッターとペットボトル用シャッターを稼動させ、ストッパーを開口しシリンダーによる圧縮状態を解放させることにより、ペットボトルを破砕室へ移行させ破砕減容し、ペットボトル用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

材質判別工程にて近接センサーが金属と判定した場合、被処理物をスチール缶と断定する事が出来る。装置は瓶用シャッターを稼動させ、ストッパーを開口しシリンダーによる圧縮状態を開放する事により、スチール缶はペット用シャッターと図３の１３の缶用シャッターをつたって図３の１６のスチール缶用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

材質判別工程にて近接センサーが非鉄金属と判定した場合、被処理物をアルミ缶と断定する事が出来る。装置は瓶用シャッターと缶用シャッターを稼動させ、ストッパーを開口しシリンダーによる圧縮状態を開放する事により、アルミ缶はペット用シャッターと缶用シャッターをつたって図３の１５のアルミ缶用分別ボックスへ排出させ分別完了とする。

素材の違う４種類の飲料容器をそれぞれ判別し減容まで行う事を、一台の小型装置にて可能としたことにより、街頭など主な販売先の自販機横や小売店前に設置する事が容易となる。したがって輸送コストの削減や、輸送サイクル末端での資源の分別など、効率良く資源の回収ができ、循環型リサイクル社会へと大きく貢献できるものとなる。

装置の動作チャート図である。 装置が備える構成図である。 装置の正面断面図である。 装置の右側面断面図である。 振動判別工程の理論構成図である。 各シャッターの開閉と被処理物の動向を示した図である。

符号の説明

１ 投入口
２ 安全用近接センサー
３ 有無検出用センサー
４ 投入口シャッター
５ ストッパー
６ 金属検出用近接センサー
７ 圧縮板
８ 瓶用シャッター
９ ペットボトル用シャッター
１０ 破砕ユニット
１１ 瓶用分別ボックス
１２ ペットボトル用分別ボックス
１３ 缶用シャッター
１４ 振動センサー
１５ アルミ缶用分別ボックス
１６ スチール缶用分別ボックス

Claims (2)

1. 投入室、プレス室、分別室、破砕室及び分別ボックスを順次備えた１台の小型装置にして、１つの投入口より被処理物なるスチール缶、アルミ缶、ペットボトル、ガラス瓶の４種類の材質の異なる飲料容器を順次処理可能とし、小領域に複数持つ判別手段によりそれぞれ分別させ、圧縮破砕減容を行う事を特徴とした小型圧縮破砕分別処理装置。
2. 請求項１において、複数複種の被処理物が投入室よりプレス室へ移行する際に自然落下し、金属で形成されたストッパー上に衝突するが、その際に発生する衝突音となる金属の振動を感知し、その振動の強弱により被処理物を分別する構成である小型圧縮破砕分別処理装置。

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