JP3555960B2 - 破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法及びその装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、例えば、家庭等より不燃性粗大ゴミとして排出される家電製品等の廃棄物に含まれるモータ、コンプレッサ等の破砕の困難な塊状物（本明細書において「破砕不適物」という。）を、破砕作用により変形させることなく、他のフレーム材等（本明細書において「破砕対象物」という。）のみを破砕（本明細書において「圧潰」を含む。）し、破砕不適物を分離して取り出すことができるようにした破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法及びその装置に関するものである。
背景技術
家電製品等の廃棄物の破砕処理には、従来、ハンマ式破砕装置、２軸破砕装置、３軸破砕装置等が用いられている。
ところで、家電製品等の廃棄物、例えば、冷蔵庫（この場合、フロンガスは予め適宜手段で抜かれている。）を破砕処理する場合、冷蔵庫のフレーム材等はそのまま破砕できるが、モータやコンプレッサの塊状物は、破砕することが困難であるため、予めこれらを手作業で取り除き、その後、フレーム材等を上記破砕装置により破砕する手段が採用されている。
しかしこの方法は、モータやコンプレッサの塊状物を手作業で取り除く作業に極めて手数を要するという問題があった。
一方、モータやコンプレッサを取り除くことなく冷蔵庫をそのまま破砕装置にかけると、モータやコンプレッサが破砕作用により変形し、その後の分解が困難となり、有価物の回収率が著しく低下するという問題があった。
また、ハンマ式破砕装置は、廃棄物に混入している物質によって、爆発が起こりやすく危険であるという問題があった。
本件発明者等は、上記の破砕不適物を含む廃棄物の破砕処理の有する問題点に鑑み、先に、モータ、コンプレッサ等の破砕不適物を取り除くことなく廃棄物をそのまま破砕するようにしても、破砕不適物を変形することなく分離して排出し、フレーム材等の破砕対象物を破砕することができ、有価物の回収率を高めることができる破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法及びその装置を提案した（PCT/JP98/04791）。
その概要を、第７図〜第10図に示す。
この破砕装置50は、上部にホッパ２を形成し、下部を開放した筐体３のホッパ２の下部の一側に、第１破砕ローラ10と、その後方に位置して第２破砕ローラ11と、この第２破砕ローラ11に対向して第３破砕ローラ12とを備える。
この場合、ホッパ２の下部の他側には、第１破砕ローラ10に対向して押し込み機構13を配設し、また、第１破砕ローラ10の直下位置のホッパ２の底板2aには、支持突起14を設けるようにする。
これにより、ホッパ２に投入された家電製品等のモータ、コンプレッサ等の破砕不適物Ｍを含む廃棄物Ｗが、押し込み機構13により、第１破砕ローラ10に向けて押し出されたとき、廃棄物Ｗの先端を支持突起14により支持して自由な移行を阻止し、第１破砕ローラ10の噛み込みにより順次確実に破砕され、移行されるようにする。
第１破砕ローラ10は第８図に示すように、回転軸20に粗い間隔ａを設けて多数の噛込用破砕刃21を突出して取り付けて構成するようにする。
この噛込用破砕刃21は、廃棄物Ｗに含まれる破砕不適物Ｍが、噛込用破砕刃21の間隙に入り込んで、第１破砕ローラ10において破砕されることなく通過するとともに、廃棄物Ｗへの噛み込みが容易な高さｂに形成し、好ましくは、その刃先が廃棄物Ｗに食い込み易いように、刃先を鋭角に形成するようにする。
また、第１破砕ローラ10の直上位置の筐体３には、第１破砕ローラ10の噛込用破砕刃21の隙間に挿入される固定刃22を配設し、噛込用破砕刃21に付着して移行する破砕物を掻き落とすようにする。
第２破砕ローラ11は、第９図に示すように、回転軸24にスクリュー刃25を取り付けてなるもので、このスクリュー刃25は、破砕不適物Ｍがスクリュー刃25の間隙に入り込んで、破砕されることなく通過することができる、粗いピッチと、高さを有するとともに、第３破砕ローラ12と協動して、フレーム材等の破砕対象物を破砕するようにしたものである。
この場合、スクリュー刃25は、破砕に際して破砕対象物が側方へ移行するのを阻止するため、スクリュー刃を二分して左右逆方向のねじれとしたスクリュー刃25a,25bで以て構成するようにしている。
第３破砕ローラ12は、第10図に示すように、回転軸26に主スクリュー刃27と、この主スクリュー刃27とで桝目ｇを形成するように主スクリュー刃27とは逆方向のねじれの主スクリュー刃27より粗いピッチの副スクリュー刃28を取り付けてなるもので、この主スクリュー刃27と副スクリュー刃28は、破砕不適物Ｍがこれらの間隙、すなわち、桝目ｇに入り込んで、破砕されることなく通過することができる、粗いピッチと、高さを有するようにする。
この場合、主スクリュー刃27と副スクリュー刃28は、破砕に際して破砕対象物が側方へ移行するのを阻止するため、スクリュー刃を二分して左右逆方向のねじれとしたスクリュー刃27a,27b,28a,28bで以て構成するようにしている。
そして、筐体３の排出側には、コンベア16を取り付けるようにする。
このコンベア16は、所要の傾斜角を付与して設置し、コンベア16上に排出された破砕されずに塊状のままの破砕不適物Ｍを、その形状と自重により転がるようにして落下させ、破砕され偏平状となった破砕物を、転がったり、滑ることなくコンベア16に載置された状態で上方に移行させて、自動的に両者を分離して排出するものである。なお、コンベア16の傾斜角は任意に調整することができるように構成するようにしている。
ところで、この廃棄物の破砕装置によれば、破砕不適物を変形することなく分離して排出するという一定の目的を達成することができるものの、ホッパ２に供給された廃棄物Ｗは、押し込み機構13により第１破砕ローラ10側に押し出され、第１破砕ローラ10により廃棄物Ｗの上面部分は破砕されるものの、下面部分はそのまま未破砕の状態で破砕不適物Ｍと共に排出案内シュート17に沿って第２破砕ローラ11及び第３破砕ローラ12に向けて送り出される。
このため、対向して配設された第２破砕ローラ11及び第３破砕ローラ12において、廃棄物Ｗの下面部分の破砕と、破砕不適物Ｍの分離とを同時に行わねばならず、その分離に困難を伴う場合があるという問題があった。
発明の開示
本発明は、上記の破砕不適物を含む廃棄物の破砕処理の有する問題点に鑑み、モータ、コンプレッサ等の破砕不適物を取り除くことなく廃棄物をそのまま破砕するようにしても、破砕不適物を変形することなく容易に分離して排出し、フレーム材等の破砕対象物に破砕することができ、有価物の回収率を著しく高めることができる破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法及びその装置を提供することを目的とする。
供給される廃棄物を支持突起によって支持しながら、上記目的を達成するため、本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法は、廃棄物の上面部分を引っ掛け、破砕を行いつつ廃棄物を引き込むとともに、廃棄物中の破砕不適物を破砕することなくその通過を許容せしめる破砕ローラによる１次破砕と、引き込まれた廃棄物を引き上げるようにしながら、廃棄物の下面部分及び上面部分の破砕を行い、前記１次破砕と同様、廃棄物中の破砕不適物を破砕することなくその通過を許容せしめる破砕ローラによる２次破砕と、破砕対象物を微細に破砕して破砕不適物と分離して排出する３次破砕とを順次行うことを特徴とする。
本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法は、供給される廃棄物中に破砕不適物が存在しても、破砕不適物は、１次、２次及び３次破砕の際、破砕されることなく通過させ、破砕対象物のみを１次、２次及び３次破砕により確実に破砕することができる。また、１次破砕により廃棄物の上面部分を、２次破砕により廃棄物の下面部分及び上面部分を、それぞれ確実に破砕することにより、破砕不適物を容易に分離することができ、有価物の回収率を著しく高めることができる。
また、この廃棄物の破砕方法を実施する本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置は、供給される廃棄物を支持する支持突起と、該支持突起により支持された廃棄物を引っ掛け、その上面部分を破砕するとともに、廃棄物を引き込む第１破砕ローラと、その後方に配備される第２破砕ローラと該第２破砕ローラと共同して破砕を行う第３破砕ローラとを備えた破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置において、前記第１破砕ローラは、回転軸に多数の噛込用破砕刃を廃棄物中の破砕不適物の通過を許容する間隙を設けて取付けてなり、前記第２破砕ローラは、スクリュー状破砕刃を備え、前記第１破砕ローラと共同して廃棄物を引き上げるようにしながら、廃棄物の下面部分及び上面部分の破砕を行うとともに、前記第３破砕ローラと共同して破砕対象物を微細に破砕して破砕不適物と分離して排出するようにしたことを特徴とする。
この破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置は、支持突起と第１破砕ローラにより、廃棄物の上面部分を引っ掛け、破砕を行うとともに、廃棄物を引き込む１次破砕を、第１破砕ローラと第２破砕ローラにより、引き込まれた廃棄物を引き上げるようにしながら、廃棄物の下面部分及び上面部分の破砕を行う２次破砕を、第２破砕ローラと第３破砕ローラにより、破砕対象物を微細に破砕して破砕不適物と分離して排出する３次破砕を、順次行うことができる。これにより、供給される廃棄物中に破砕不適物が存在しても、破砕不適物を破砕されることなく通過させ、破砕対象物のみを確実に破砕することができる。また、１次破砕により廃棄物の上面部分を、２次破砕により廃棄物の下面部分及び上面部分を、それぞれ確実に破砕することにより、破砕不適物を容易に分離することができ、有価物の回収率を著しく高めることができる。
この場合において、第２破砕ローラは、回転軸に、スクリュー刃より突出するように、噛込用破砕刃を廃棄物中の破砕不適物の通過を許容する間隙を設けて取付け、該噛込用破砕刃を第１破砕ローラの噛込用破砕刃と噛合させるように構成することができ、これにより、破砕不適物を破砕されることなく通過させるとともに、両噛込用破砕刃が共同して廃棄物の破砕を効果的に行うことができる。
また、第２破砕ローラの噛込用破砕刃と噛合するように、筺体に固定刃を対向して取付け、第２破砕ローラの噛込用破砕刃と固定刃との間で破砕対象物を破砕するように構成することができ、これにより、第２破砕ローラの噛込用破砕刃と固定刃が共同して廃棄物の破砕を効果的に行うことできる。
また、第３破砕ローラは、主スクリュー刃と、該主スクリュー刃とで桝目を形成するように主スクリュー刃とは逆方向のねじれの粗いピッチの副スクリュー刃とを備え、かつ、前記各スクリュー刃は、前記破砕不適物の通過を許容するピッチに形成するように構成することができ、これにより、破砕不適物を破砕されることなく通過させるとともに、第３破砕ローラのスクリューによる送り作用によって第２破砕ローラと協同して破砕対象物を確実に破砕することができる。
また、第３破砕ローラは、回転軸に平行かつ円周面に垂直に複数のセグメントを突出して取付けることができ、これにより、第３破砕ローラの製作コストを削減しながら、破砕された破砕対象物と破砕されることなく送られてきた破砕不適物とを確実に分離することができる。
また、前記セグメントに、第２破砕ローラの噛込用破砕刃の通過を許容する切欠部を形成することができ、これにより、第２破砕ローラの噛込用破砕刃がセグメントの切欠部を通過する際に、破砕不適物に接続されている電源コード等を引きちぎるようにして、確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第１実施例を示す断面図である。
第２図は本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第２実施例を示す断面図であり、第３図はその第１破砕ローラの正面図である。
第４図は本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第３実施例を示す断面図である。
第５図は本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第４実施例を示す断面図であり、第６図はその第３破砕ローラの正面図である。
第７図は従来の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置を示す断面図であり、第８図はその第１破砕ローラの正面図、第９図はその第２破砕ローラの正面図、第10図は第３破砕ローラの正面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第１図に、本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第１実施例を示す。
この破砕装置１は、上部にホッパ２を形成し、下部を開放した筐体３のホッパ２の下部の一側に、第１破砕ローラ10と、その後方に位置して第２破砕ローラ11と、この第２破砕ローラ11に対向して第３破砕ローラ12とを備える。
この場合、ホッパ２の下部の他側には、第１破砕ローラ10に対向して押し込み機構13を配設し、また、第１破砕ローラ10の直下位置のホッパ２の底板2aには、支持突起14を設けるようにする。
これにより、ホッパ２に投入された家電製品等のモータ、コンプレッサ等の破砕不適物Ｍを含む廃棄物Ｗが、押し込み機構13により、第１破砕ローラ10に向けて押し出されたとき、廃棄物Ｗの先端を支持突起14により支持して自由な移行を阻止しながら、第１破砕ローラ10によって、廃棄物Ｗを引っ掛け、その上面部分を破砕するとともに、廃棄物Ｗを筐体３内に引き込むようにする（１次破砕）。
この第１破砕ローラ10は、回転軸に粗い間隔を設けて多数の噛込用破砕刃21を突出して取り付けて構成するようにするが、この第１破砕ローラ10、第１破砕ローラ10の直下位置の筐体３に配設する第１破砕ローラ10の噛込用破砕刃21の隙間に挿入される固定刃22等の構成及び作用は、特に言及しない限り、第７図以下に示した従来の破砕装置50と同様である。
ところで、本実施例の破砕装置１において、第２破砕ローラ11は、スクリュー状破砕刃を備え、支持突起14より若干上方位置に、第１破砕ローラ10の後方に近接して配置することによって、第１破砕ローラ10によって上面部分が破砕されるとともに、筐体３内に引き込まれた廃棄物Ｗを、第１破砕ローラ10と共同して、ホッパ２の底板2aから引き上げるようにしながら、廃棄物Ｗの下面部分及び上面部分の破砕を行うようにする（２次破砕）。
この場合、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11の回転駆動方向は、相反する方向とする。
また、第３破砕ローラ12は、第２破砕ローラ11の後方の略水平位置に近接して配置することによって、第２破砕ローラ11と共同して、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11間より送り出される廃棄物Ｗの破砕を行うようにする（２次破砕）。
この場合、第２破砕ローラ11と第３破砕ローラ12の回転駆動方向は、相反する方向とする。
第２破砕ローラ11と第３破砕ローラ12の下方には、コンベア16及び排出案内シュート17を、それぞれ所要の傾斜角を付与して設置することによって、破砕されずに塊状のままの破砕不適物Ｍを、その形状と自重によりコンベア16上を転がるようにして落下させ、微細に破砕され偏平状となった破砕対象物を、転がったり、滑ることなくコンベア16に載置された状態で上方に移行させて、自動的に両者を分離して排出するようにする。
以上のように構成したこの破砕装置１は、支持突起14と第１破砕ローラ10による、廃棄物Ｗ中の破砕不適物Ｍを破砕することなく廃棄物Ｗの上面部分を引っ掛け、破砕を行うとともに、廃棄物Ｗを引き込む１次破砕と、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11による、引き込まれた廃棄物Ｗを引き上げるようにしながら、廃棄物Ｗの下面部分及び上面部分の破砕を行う２次破砕と、第２破砕ローラ11と第３破砕ローラ12による、破砕対象物を微細に破砕して破砕不適物と分離して排出する３次破砕とを順次行うことにより、供給される廃棄物Ｗ中に破砕不適物Ｍが存在しても、破砕不適物Ｍを破砕されることなく通過させ、破砕対象物のみを１次、２次及び３次破砕により確実に破砕することができる。
また、支持突起14と第１破砕ローラ10による１次破砕により廃棄物Ｗの上面部分を、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11による２次破砕により廃棄物Ｗの下面部分及び上面部分を、それぞれ確実に破砕することにより、それに続く第２破砕ローラ11と第３破砕ローラ12による第３破砕により廃棄物Ｗから破砕不適物Ｍを容易に分離することができ、有価物の回収率を著しく高めることができる。
第２図〜第３図に、本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第２実施例を示す。
この廃棄物の破砕装置30は、前記第１実施例の破砕装置10の第２破砕ローラ11に代えて、噛込用破砕刃34を取付けた第２破砕ローラ33を使用したものである。
この第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34は、第３図に示すように、破砕ローラ33の回転軸24に溶接等により、スクリュー刃25より突出するように、廃棄物Ｗ中の破砕不適物Ｍの通過を許容する間隙を設けて取付け、その噛込用破砕刃34を第１破砕ローラ10の噛込用破砕刃21と噛合させるように構成するようにする。
これにより、破砕不適物Ｍを破砕されることなく通過させるとともに、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11の両噛込用破砕刃21,34が廃棄物Ｗの深部に達し、廃棄物Ｗの破砕を効果的に行うことができる。
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、前記第１実施例の破砕装置10と同様である。
第４図に、本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第４実施例を示す。
この廃棄物の破砕装置40は、前記第１実施例の破砕装置10の第２破砕ローラ11に代えて、前記第２実施例の破砕装置30と同様、噛込用破砕刃34を取付けた第２破砕ローラ33を使用するとともに、第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34と噛合するように、筺体３に固定刃43を対向して取付けるようにしたものである。
この場合、固定刃43は、破砕不適物Ｍを噛んだとき、破砕ローラ33のスクリュー刃25内に押し込み易いように傾斜αを付して取付けることが好ましい。
これにより、破砕不適物Ｍを破砕されることなく通過させるとともに、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11の両噛込用破砕刃21,34が廃棄物Ｗの深部に達し、廃棄物Ｗの破砕を効果的に行うことができることに加え、第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34と固定刃43が共同して廃棄物Ｗの破砕を一層効果的に行うことできる。
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、前記第１実施例の破砕装置10と同様である。
第５図〜第６図に、本発明の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置の第４実施例を示す。
この廃棄物の破砕装置40Aは、前記第１実施例の破砕装置10の第２破砕ローラ11に代えて、前記第３実施例の破砕装置30と同様、噛込用破砕刃34を取付けた第２破砕ローラ33を使用するとともに、第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34と噛合するように、筺体３に固定刃43を対向して取付けるようにしたものである。
これにより、破砕不適物Ｍを破砕されることなく通過させるとともに、第１破砕ローラ10と第２破砕ローラ11の両噛込用破砕刃21,34が廃棄物Ｗの深部に達し、廃棄物Ｗの破砕を効果的に行うことができることに加え、第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34と固定刃43が共同して廃棄物Ｗの破砕を一層効果的に行うことできる。
そして、さらに、この廃棄物の破砕装置40Aは、前記第１実施例の破砕装置10の第３破砕ローラ12に代えて、第３破砕ローラ60を使用するようにしている。
この第３破砕ローラ60は、第６図に示すように、回転軸26に平行かつ円周面に垂直に複数（特に限定されるものではないが、回転軸26の軸方向に３分割して各６個）のセグメント61を突出して取付けたもので、さらに、セグメント61に、第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34の通過を許容する切欠部62を形成するようにしている。
なお、第３破砕ローラ60を第２破砕ローラ33と噛み合わせない場合は、切欠部62を省略することができる。
これにより、第３破砕ローラ60の製作コストを削減しながら、破砕された破砕対象物と破砕されることなく送られてきた破砕不適物Ｍとを確実に分離することができ、さらに、第２破砕ローラ33の噛込用破砕刃34がセグメント61の切欠部62を通過する際に、破砕不適物Ｍに接続されている電源コード等を引きちぎるようにして、確実に分離することができる。
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、前記第１実施例の破砕装置10と同様である。
産業上の利用可能性
本発明の破砕不適物を含む第３破砕ローラの破砕方法及びその装置によれば、モータ、コンプレッサ等の破砕不適物を取り除くことなく廃棄物をそのまま破砕するようにしても、破砕不適物を変形することなく分離して排出し、フレーム材等の破砕対象物を確実に破砕することができ、家電製品等の破砕不適物を含む廃棄物の破砕処理を、有価物の回収率を高く維持しながら、効率的に行うことができる。

Claims (7)

1. 供給される廃棄物を支持突起によって支持しながら、廃棄物の上面部分を引っ掛け、破砕を行いつつ廃棄物が引き込むとともに、廃棄物中の破砕不適物を破砕することなくその通過を許容せしめる破砕ローラによる１次破砕と、引き込まれた廃棄物を引き上げるようにしながら、廃棄物の下面部分及び上面部分の破砕を行い、前記１次破砕と同様、廃棄物中の破砕不適物を破砕することなくその通過を許容せしめる破砕ローラによる２次破砕と、破砕対象物を微細に破砕して破砕不適物と分離して排出する３次破砕とを順次行うことを特徴とする破砕不適物を含む廃棄物の破砕方法。
2. 供給される廃棄物を支持する支持突起と、該支持突起により支持された廃棄物を引っ掛け、その上面部分を破砕するとともに、廃棄物を引き込む第１破砕ローラと、その後方に配備される第２破砕ローラ及び該第２破砕ローラと共同して破砕を行う第３破砕ローラとを備えた破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置において、前記第１破砕ローラは、回転軸に多数の噛込用破砕刃を廃棄物中の破砕不適物の通過を許容する間隙を設けて取付けてなり、前記第２破砕ローラは、スクリュー状破砕刃を備え、前記第１破砕ローラと共同して廃棄物を引き上げるようにしながら、廃棄物の下面部分及び上面部分の破砕を行うとともに、前記第３破砕ローラと共同して破砕対象物を微細に破砕して破砕不適物と分離して排出するようにしたことを特徴とする破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置。
3. 第２破砕ローラは、回転軸に、スクリュー刃より突出するように、噛込用破砕刃を廃棄物中の破砕不適物の通過を許容する間隙を設けて取付け、該噛込用破砕刃を第１破砕ローラの噛込用破砕刃と噛合させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置。
4. 第２破砕ローラの噛込用破砕刃と噛合するように、筺体に固定刃を対向して取付け、第２破砕ローラの噛込用破砕刃と固定刃との間で破砕対象物を破砕するようにしたことを特徴とする請求項３記載の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置。
5. 第３破砕ローラは、主スクリュー刃と、該主スクリュー刃とで桝目を形成するように主スクリュー刃とは逆方向のねじれの粗いピッチの副スクリュー刃とを備え、かつ、前記各スクリュー刃は、前記破砕不適物の通過を許容するピッチに形成するようにしたことを特徴とする請求項２、３又は４記載の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置。
6. 第３破砕ローラは、回転軸に平行かつ円周面に垂直に複数のセグメントを突出して取付けたことを特徴とする請求項２、３又は４記載の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置。
7. 前記セグメントに、第２破砕ローラの噛込用破砕刃の通過を許容する切欠部を形成したことを特徴とする請求項６記載の破砕不適物を含む廃棄物の破砕装置。

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