JP4245866B2 - ガラス材料の回収方法及び回収装置 - Google Patents
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、廃棄ブラウン管のファンネルガラスやパネルガラス等のガラス部材からリサイクル可能なガラス材料を回収する方法及び回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄ブラウン管からガラス材料を回収するにあたり、ガラス部材をガラスカレットに破砕し、回転するドラム内に投入して攪拌することで、ガラスカレット間に摩擦を生じさせ、ガラスカレットに付着した皮膜を摩耗して除去する方法が利用されている。
【０００３】
しかし、この方法では、皮膜除去の効率を高めるため、一度に多量の破砕片を容器内に投入することが必要であった。また、長時間攪拌を行う必要があるため、回収処理の効率が低下していた。
【０００４】
特開２００１−３００３４０号公報には、図４に示す廃棄ブラウン管処理装置が開示されている。２は処理装置であり、その内部には、ドラムが備えられている。処理装置２はバネ２２によって支持されている。１は破砕機であり、処理装置２の投入口に設置されている。破砕機１により破砕されたガラスカレットは、ドラムの内部で回転力を受けて攪拌される。３はガラスカレットを攪拌する際に発生する塵埃を空気流によってドラム内から引き出し回収するためのサイクロンである。５は再収容装置であり、ガラスカレットとメディア（砥粒）材をスクリーン４により分離し、メディア材を配管５ａを通じてドラム内に再収容する。
【０００５】
この処理装置によって、廃棄ブラウン管のガラス部材を破砕機１によりガラスカレットに粉砕し、次に、振動するドラムによって、メディア材の共存下、ガラスカレットを攪拌することにより、ガラスカレットの表面に付着した有害な皮膜を除去する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この技術では、メディア材によって皮膜除去の効率は高められるものの、付帯設備として、ガラスカレットとメディア材を分離するスクリーン４と、メディア材を分離して再利用する再収容装置５を設ける必要がある。再収容装置５は、メディア材に常時晒されて摩耗が激しく、煩雑なメンテナンス操作が必要であった。また、メディア材は、消耗品であって補充をする必要があり、このため、ランニングコストが上昇していた。
【０００７】
本発明は、このような従来技術における問題点を解決し、低コストで、高い皮膜除去効率が得られるガラス材料の回収方法及び回収装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガラス材料の回収方法においては、ブラウン管用ガラス部材を外径が２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、見掛容積比が１００％より小さい粒径分布のガラスカレットに破砕する破砕ステップと、ガラスカレットを所定の周波数で振動するドラムに投入し、ドラム内でガラスカレット同士に摩擦を生じさせる還流を生じさせてガラスカレットを攪拌する攪拌ステップを備えている。
【０００９】
この構成によれば、ガラスカレット間の摩擦によって、効率よくガラスカレットの表面に付着した皮膜を除去することができ、良好な品質のリサイクル用ガラス材料が得られる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明のガラス材料の回収装置は、ブラウン管用ガラス部材を外径が２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、見掛容積比が１００％より小さい粒径分布のガラスカレットに破砕する破砕手段と、所定の周波数で振動してガラスカレット同士に摩擦を生じさせる還流を生じさせてガラスカレットを攪拌するドラムを備えている。
【００１１】
この構成によれば、高価なメディア材や、ガラスカレットとメディア材の分離、メディア材の再収容のための付帯設備が不要となり、回収装置のメンテナンス費用が削減され、また、回収装置の稼働率向上も実現され、ガラス材料の回収操作のランニングコストを大幅に削減することが可能となる。
【００１２】
また、破砕は、４５ｍｍ〜６０ｍｍの刃間隔で取付けられた複数の回転刃が５００〜６００ｍ／秒の周速度で回転する破砕手段によりブラウン管用ガラス部材をガラスカレットに破砕し、攪拌は１６００Ｈｚ〜１８００Ｈｚの周波数で振動するドラムに投入することを特徴とするものであることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に、本実施の形態におけるガラス材料の回収装置を示す。２は回収装置であり、その内部には、軸１ａを中心としたドラム２１が備えられている。回収装置１には、ガラスカレット８を導入する第1の開口部１０と、攪拌後のガラスカレット８を排出する第２の開口部２０が設けられている。１は破砕機であり、回収装置２の第１の開口部１０に設置されている。６は破砕機１の投入口１４から投入されるファンネルガラスである。破砕機１の筐体１１内には、回転軸１２を中心として回転する回転刃１３が備えられている。回転刃１３は、板状の刃物が取付けられて構成されている。
【００１５】
ファンネルガラス６は、破砕機１により破砕されてガラスカレット８となり、破砕機１の排出口１５から排出され、ドラム２１の内部で攪拌される。３はガラスカレット８を攪拌する際に発生する塵埃を空気流によってドラム内から引き出し回収するためのサイクロンである。
【００１６】
図２に、回収装置２のＡ−Ａ矢視断面図を示す。回収装置２は、その側部でバネ２２により支持されている。回収装置２のドラム２１は、加振機２３より駆動エネルギーが付与され、バネ２２を介して振動するようになっている。これにより、図２に示すように、ドラム２１内でガラスカレット８に還流を生じ、ガラスカレット８が攪拌される。
【００１７】
図３（ａ）に、破砕機１の断面を示す。また、図３（ｂ）に、回転刃１３の側面図を示す。十字形の板状刃物を用いた回転刃１３が所定の間隔をおいて、回転軸１２に複数個取付けられている。回転軸１２は、破砕機１の筐体１１に固定され、モータ（図示せず）により回転される。このような構造の破砕機１を用いることにより、廃棄ブラウン管のガラス部材を粉砕して所定の粒径分布を有するガラスカレットとすることが容易に行える。
【００１８】
以下、回収装置２を用いた、廃棄ブラウン管のファンネルガラス６からガラス材料を回収する方法について、図１を参照しながら説明する。
【００１９】
即ち、まず、破砕機１の投入口１４からファンネルガラス６を投入し、回転刃１３の回転によってガラスカレットに破砕する。ここで、回転刃１３の周速度は、３００〜１０００ｍ／秒の範囲とすることが好ましい。そして、排出口１５からガラスカレット８が排出され、回収装置２の第１の開口部１０を通じてドラム２１内に導入される。
【００２０】
次に、ガラスカレット８は、所定の周波数で振動するドラム２１により還流を生じて攪拌され、ガラスカレット８間の摩擦によって、ガラスカレット８に付着した皮膜が摩耗されて除去される。ここで、ドラム２１の振動周波数は、１６００〜１８００Ｈｚの範囲とすることが好ましい。
【００２１】
こうして所定の時間攪拌した後、ガラスカレット８を回収装置２の第２の開口部２０から排出させ、リサイクル可能なガラス材料として回収する。
【００２２】
回収装置２を用い、破砕機１による破砕条件を適宜変更し廃棄ブラウン管のファンネルガラスをガラスカレットに粉砕し、ガラス材を回収する実験を行った。表１に、ガラスカレットの粒径分布とガラスカレット塊の見掛容積比（％）、及びガラスカレットの皮膜除去効果をまとめて示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
ここで、ガラスカレット塊の見掛容積比（％）とは、粉砕されて多様な形状をなしたガラスカレット（重量Ｗ）が充填された立方体の体積Ｃ1（実験値）と、それと同重量Ｗの球形状（直径２５ｍｍ）のガラスカレットが面心立方で最密充填された構造を有する立方体の体積Ｃ2（理論値）との比Ｃ1／Ｃ2をいう。
【００２５】
表１に示すように、ガラスカレットが２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、その粒径が２５ｍｍ以上のものを７０〜３０重量％含む粒径分布を示す場合は、高い皮膜除去効果が得られ、品質の良好なガラス材料が得られた。なお、粒径分布は、目開きが２５ｍｍの篩（ふるい）を用いて調べた。
【００２６】
このような高い皮膜除去効果が得られるのは、上述した粒径分布を示すガラスカレットは、見掛容積比が理論上の最大値（１００％）より小さくなることから、同等の攪拌処理を与えた場合のガラスカレットが互いに擦れ合う面積が大きくなるためと推定される。
【００２７】
なお、メディア材を共存させた以外は、ファンネルガラス６の破砕条件とドラム２１の動作条件を実験Ｎｏ．３と同等として実験を行ったところ、実験Ｎｏ．１及びＮｏ．２とほぼ同等の皮膜除去効果が得られたことから、ガラスカレットの粒径分布を上述した範囲とすることで、メディア材を使用せずとも高い皮膜除去効果が得られることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のガラス材料の回収方法によれば、所定の粒径分布のガラスカレットを攪拌することで、ガラスカレット間の摩擦によって、効率よくガラスカレットの表面に付着した皮膜を除去することができ、品質の良好なリサイクル用ガラス材料が得られる。
【００２９】
また、本発明のガラス材料の回収装置によれば、高価なメディア材や、ガラスカレットとメディア材の分離、メディア材の再収容のための付帯設備が不要となり、回収装置のメンテナンス費用が削減され、また、回収装置の稼働率向上も実現され、ガラス材料の回収操作のランニングコストを大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のガラス材料の回収装置を示す概略図
【図２】 本発明のガラス材料の回収装置のＡ−Ａ矢視断面図
【図３】 本発明のガラス材料の回収装置における破砕機の断面図（ａ）、回転刃の側面図（ｂ）
【図４】 従来のガラス材料の回収装置の一例を示す概略図
【符号の説明】
１ 破砕機
１ａ 軸
２ 回収装置
３ サイクロン
５ 再収容装置
５ａ 配管
６ ファンネル
８ ガラスカレット
１０ 第１の開口部
１１ 筐体
１２ 回転軸
１３ 回転刃
１４ 破砕機の投入口
１５ 破砕機の排出口
２０ 第２の開口部
２１ ドラム
２２ バネ
２３ 加振機
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、廃棄ブラウン管のファンネルガラスやパネルガラス等のガラス部材からリサイクル可能なガラス材料を回収する方法及び回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄ブラウン管からガラス材料を回収するにあたり、ガラス部材をガラスカレットに破砕し、回転するドラム内に投入して攪拌することで、ガラスカレット間に摩擦を生じさせ、ガラスカレットに付着した皮膜を摩耗して除去する方法が利用されている。
【０００３】
しかし、この方法では、皮膜除去の効率を高めるため、一度に多量の破砕片を容器内に投入することが必要であった。また、長時間攪拌を行う必要があるため、回収処理の効率が低下していた。
【０００４】
特開２００１−３００３４０号公報には、図４に示す廃棄ブラウン管処理装置が開示されている。２は処理装置であり、その内部には、ドラムが備えられている。処理装置２はバネ２２によって支持されている。１は破砕機であり、処理装置２の投入口に設置されている。破砕機１により破砕されたガラスカレットは、ドラムの内部で回転力を受けて攪拌される。３はガラスカレットを攪拌する際に発生する塵埃を空気流によってドラム内から引き出し回収するためのサイクロンである。５は再収容装置であり、ガラスカレットとメディア（砥粒）材をスクリーン４により分離し、メディア材を配管５ａを通じてドラム内に再収容する。
【０００５】
この処理装置によって、廃棄ブラウン管のガラス部材を破砕機１によりガラスカレットに粉砕し、次に、振動するドラムによって、メディア材の共存下、ガラスカレットを攪拌することにより、ガラスカレットの表面に付着した有害な皮膜を除去する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この技術では、メディア材によって皮膜除去の効率は高められるものの、付帯設備として、ガラスカレットとメディア材を分離するスクリーン４と、メディア材を分離して再利用する再収容装置５を設ける必要がある。再収容装置５は、メディア材に常時晒されて摩耗が激しく、煩雑なメンテナンス操作が必要であった。また、メディア材は、消耗品であって補充をする必要があり、このため、ランニングコストが上昇していた。
【０００７】
本発明は、このような従来技術における問題点を解決し、低コストで、高い皮膜除去効率が得られるガラス材料の回収方法及び回収装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガラス材料の回収方法においては、ブラウン管用ガラス部材を外径が２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、見掛容積比が１００％より小さい粒径分布のガラスカレットに破砕する破砕ステップと、ガラスカレットを所定の周波数で振動するドラムに投入し、ドラム内でガラスカレット同士に摩擦を生じさせる還流を生じさせてガラスカレットを攪拌する攪拌ステップを備えている。
【０００９】
この構成によれば、ガラスカレット間の摩擦によって、効率よくガラスカレットの表面に付着した皮膜を除去することができ、良好な品質のリサイクル用ガラス材料が得られる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明のガラス材料の回収装置は、ブラウン管用ガラス部材を外径が２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、見掛容積比が１００％より小さい粒径分布のガラスカレットに破砕する破砕手段と、所定の周波数で振動してガラスカレット同士に摩擦を生じさせる還流を生じさせてガラスカレットを攪拌するドラムを備えている。
【００１１】
この構成によれば、高価なメディア材や、ガラスカレットとメディア材の分離、メディア材の再収容のための付帯設備が不要となり、回収装置のメンテナンス費用が削減され、また、回収装置の稼働率向上も実現され、ガラス材料の回収操作のランニングコストを大幅に削減することが可能となる。
【００１２】
また、破砕は、４５ｍｍ〜６０ｍｍの刃間隔で取付けられた複数の回転刃が５００〜６００ｍ／秒の周速度で回転する破砕手段によりブラウン管用ガラス部材をガラスカレットに破砕し、攪拌は１６００Ｈｚ〜１８００Ｈｚの周波数で振動するドラムに投入することを特徴とするものであることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に、本実施の形態におけるガラス材料の回収装置を示す。２は回収装置であり、その内部には、軸１ａを中心としたドラム２１が備えられている。回収装置１には、ガラスカレット８を導入する第1の開口部１０と、攪拌後のガラスカレット８を排出する第２の開口部２０が設けられている。１は破砕機であり、回収装置２の第１の開口部１０に設置されている。６は破砕機１の投入口１４から投入されるファンネルガラスである。破砕機１の筐体１１内には、回転軸１２を中心として回転する回転刃１３が備えられている。回転刃１３は、板状の刃物が取付けられて構成されている。
【００１５】
ファンネルガラス６は、破砕機１により破砕されてガラスカレット８となり、破砕機１の排出口１５から排出され、ドラム２１の内部で攪拌される。３はガラスカレット８を攪拌する際に発生する塵埃を空気流によってドラム内から引き出し回収するためのサイクロンである。
【００１６】
図２に、回収装置２のＡ−Ａ矢視断面図を示す。回収装置２は、その側部でバネ２２により支持されている。回収装置２のドラム２１は、加振機２３より駆動エネルギーが付与され、バネ２２を介して振動するようになっている。これにより、図２に示すように、ドラム２１内でガラスカレット８に還流を生じ、ガラスカレット８が攪拌される。
【００１７】
図３（ａ）に、破砕機１の断面を示す。また、図３（ｂ）に、回転刃１３の側面図を示す。十字形の板状刃物を用いた回転刃１３が所定の間隔をおいて、回転軸１２に複数個取付けられている。回転軸１２は、破砕機１の筐体１１に固定され、モータ（図示せず）により回転される。このような構造の破砕機１を用いることにより、廃棄ブラウン管のガラス部材を粉砕して所定の粒径分布を有するガラスカレットとすることが容易に行える。
【００１８】
以下、回収装置２を用いた、廃棄ブラウン管のファンネルガラス６からガラス材料を回収する方法について、図１を参照しながら説明する。
【００１９】
即ち、まず、破砕機１の投入口１４からファンネルガラス６を投入し、回転刃１３の回転によってガラスカレットに破砕する。ここで、回転刃１３の周速度は、３００〜１０００ｍ／秒の範囲とすることが好ましい。そして、排出口１５からガラスカレット８が排出され、回収装置２の第１の開口部１０を通じてドラム２１内に導入される。
【００２０】
次に、ガラスカレット８は、所定の周波数で振動するドラム２１により還流を生じて攪拌され、ガラスカレット８間の摩擦によって、ガラスカレット８に付着した皮膜が摩耗されて除去される。ここで、ドラム２１の振動周波数は、１６００〜１８００Ｈｚの範囲とすることが好ましい。
【００２１】
こうして所定の時間攪拌した後、ガラスカレット８を回収装置２の第２の開口部２０から排出させ、リサイクル可能なガラス材料として回収する。
【００２２】
回収装置２を用い、破砕機１による破砕条件を適宜変更し廃棄ブラウン管のファンネルガラスをガラスカレットに粉砕し、ガラス材を回収する実験を行った。表１に、ガラスカレットの粒径分布とガラスカレット塊の見掛容積比（％）、及びガラスカレットの皮膜除去効果をまとめて示す。
【００２３】
【表１】
ここで、ガラスカレット塊の見掛容積比（％）とは、粉砕されて多様な形状をなしたガラスカレット（重量Ｗ）が充填された立方体の体積Ｃ1（実験値）と、それと同重量Ｗの球形状（直径２５ｍｍ）のガラスカレットが面心立方で最密充填された構造を有する立方体の体積Ｃ2（理論値）との比Ｃ1／Ｃ2をいう。
【００２５】
表１に示すように、ガラスカレットが２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、その粒径が２５ｍｍ以上のものを７０〜３０重量％含む粒径分布を示す場合は、高い皮膜除去効果が得られ、品質の良好なガラス材料が得られた。なお、粒径分布は、目開きが２５ｍｍの篩（ふるい）を用いて調べた。
【００２６】
このような高い皮膜除去効果が得られるのは、上述した粒径分布を示すガラスカレットは、見掛容積比が理論上の最大値（１００％）より小さくなることから、同等の攪拌処理を与えた場合のガラスカレットが互いに擦れ合う面積が大きくなるためと推定される。
【００２７】
なお、メディア材を共存させた以外は、ファンネルガラス６の破砕条件とドラム２１の動作条件を実験Ｎｏ．３と同等として実験を行ったところ、実験Ｎｏ．１及びＮｏ．２とほぼ同等の皮膜除去効果が得られたことから、ガラスカレットの粒径分布を上述した範囲とすることで、メディア材を使用せずとも高い皮膜除去効果が得られることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のガラス材料の回収方法によれば、所定の粒径分布のガラスカレットを攪拌することで、ガラスカレット間の摩擦によって、効率よくガラスカレットの表面に付着した皮膜を除去することができ、品質の良好なリサイクル用ガラス材料が得られる。
【００２９】
また、本発明のガラス材料の回収装置によれば、高価なメディア材や、ガラスカレットとメディア材の分離、メディア材の再収容のための付帯設備が不要となり、回収装置のメンテナンス費用が削減され、また、回収装置の稼働率向上も実現され、ガラス材料の回収操作のランニングコストを大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のガラス材料の回収装置を示す概略図
【図２】 本発明のガラス材料の回収装置のＡ−Ａ矢視断面図
【図３】 本発明のガラス材料の回収装置における破砕機の断面図（ａ）、回転刃の側面図（ｂ）
【図４】 従来のガラス材料の回収装置の一例を示す概略図
【符号の説明】
１ 破砕機
１ａ 軸
２ 回収装置
３ サイクロン
５ 再収容装置
５ａ 配管
６ ファンネル
８ ガラスカレット
１０ 第１の開口部
１１ 筐体
１２ 回転軸
１３ 回転刃
１４ 破砕機の投入口
１５ 破砕機の排出口
２０ 第２の開口部
２１ ドラム
２２ バネ
２３ 加振機
Claims (4)
- ブラウン管用ガラス部材を外径が２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、見掛容積比が１００％より小さい粒径分布のガラスカレットに破砕する破砕ステップと、前記ガラスカレットを所定の周波数で振動するドラムに投入し、前記ドラム内で前記ガラスカレット同士に摩擦を生じさせる還流を生じさせて前記ガラスカレットを攪拌する攪拌ステップを備えたことを特徴とするガラス材料の回収方法。
- 前記破砕ステップは４５ｍｍ〜６０ｍｍの刃間隔で取付けられた複数の回転刃が５００〜６００ｍ／秒の周速度で回転する破砕手段により前記ブラウン管用ガラス部材を前記ガラスカレットに破砕し、前記攪拌ステップは１６００Ｈｚ〜１８００Ｈｚの周波数で振動するドラムに投入することを特徴とする請求項１に記載のガラス材料の回収方法。
- ブラウン管用ガラス部材を外径が２５ｍｍ未満のものを３０〜７０重量％含み、見掛容積比が１００％より小さい粒径分布のガラスカレットに破砕する破砕手段と、所定の周波数で振動して前記ガラスカレット同士に摩擦を生じさせる還流を生じさせて前記ガラスカレットを攪拌するドラムを備えたことを特徴とするガラス材料の回収装置。
- 前記破砕手段は４５ｍｍ〜６０ｍｍの刃間隔で取付けられた複数の回転刃が５００〜６００ｍ／秒の周速度で回転することにより前記ブラウン管用ガラス部材を前記ガラスカレットに破砕し、前記ドラムは１６００Ｈｚ〜１８００Ｈｚの周波数で振動することを特徴とする請求項３に記載のガラス材料の回収装置。
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| CN108405036B (zh) * | 2018-02-27 | 2020-04-28 | 重庆市顺华安全玻璃有限公司 | 一种玻璃粉碎装置 |
| CN113351618A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-07 | 胡自育 | 一种用于生产气凝胶玻璃的玻璃制品前处理装置 |
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2002
- 2002-07-15 JP JP2002206081A patent/JP4245866B2/ja not_active Expired - Fee Related
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