JP4313393B2

JP4313393B2 - 金属触媒回収システム

Info

Publication number: JP4313393B2
Application number: JP2006502656A
Authority: JP
Inventors: 之男中西
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: KR20050093849A; WO2004067172A1; EP1594610A1; JP2006516474A; EP1594610A4

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用排気システムに用いられ廃棄された触媒コンバータから金属触媒を含んだ粉体を回収するようにした金属触媒回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの内燃機関の排気ガスを浄化する目的で、触媒コンバータが排気系の中途部分に介装されている。この触媒コンバータは、金属触媒を担持した金属担体が金属製の内筒に接合されて内装された構造になっており、該金属触媒には通常、貴金属である白金系触媒が使用されている。これら白金系触媒は希少かつ高価であるため回収してリサイクルすることが望ましい。
【０００３】
この種の従来の金属触媒回収システムは、廃棄触媒コンバータから金属触媒を回収するのに、触媒コンバータを衝撃式粉砕機で粉々に砕いていた。
【特許文献１】
特開平６−２０５９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の金属触媒回収システムにおいては、金属触媒を担持する触媒担体、触媒コンバータの内外筒などの触媒コンバータ部品の粉砕片と金属触媒とが、粉砕後それぞれが混在し分離していない状態となっている。このため、触媒コンバータ部品の粉砕片から金属触媒を分離するのに、従来の金属触媒回収システムでは、衝撃式粉砕機の下流側にラジアル送風機やサイクロン分離機を配置する必要があった。この結果、従来の回収システムは、システムが大型化する上、コストや手間が大変かかるという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、システムを上記従来の金属触媒回収システムよりさらにコンパクトにしながら、回収コストや回収の手間を少なくして、触媒コンバータから金属触媒を含む粉体を効率よく回収できるようにした金属触媒回収システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属触媒回収システムは、自動車用触媒コンバータの金属触媒を担持する触媒担持体を少なくとも含む被処理体を投入する容器、該容器内の底部に配置されて該容器内で回転し前記被処理体を担持体が自重で落下する大きさに衝撃破壊するとともに前記触媒担持体から金属触媒を含む粉体を分離する衝撃羽根、及び前記衝撃羽根で分離された粉体を前記容器内で上方へ浮遊させる浮遊手段を有する破壊分離機と、前記浮遊手段により前記容器内に浮遊させられた粉体を第１吸引口から吸引して回収する集塵機と、を備えた金属触媒回収システムにおいて、前記容器を傾斜した状態で設置し、前記浮遊手段は、前記衝撃羽根の回転軸に設けた空気流通路から供給された空気を、前記衝撃羽根の先端部から前記容器の内壁へ向けた空気流として、噴射させ、前記容器内にはこの中心に向けて突出する衝突用突出体を設けて前記被処理体を衝突させることで該被処理体を破壊するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記第１吸引口には、少なくとも２方向から金属触媒を含む前記粉体を吸引可能なフィルタ部材を装着する。
【００１４】
好ましくは、前記衝撃羽根は前記触媒担持体を自重で落下する大きさに衝撃破壊した後、衝撃羽根の回転の速度を減速させて金属触媒を含む前記粉体の前記触媒担持体からの分離を促進させる。
【００１５】
好ましくは、前記容器の下方に衝撃破壊後の前記触媒担持体と前記衝撃部材とを取り出すための排出口を設けると共に、該排出口に集塵機の第２吸引口を設ける。
【００１６】
好ましくは、前記容器に外部と連通可能な大気開放口を設ける。
【００１７】
好ましくは、前記容器を筒形状に形成すると共に、該容器の上方中心部に前記第１吸引口を設け、前記容器の側方上部に送風口を設けると共に、該送風口から容器の内壁に沿って下方へ送風することにより、容器内に渦流を発生させる。
【００１８】
好ましくは、金属触媒回収システムがさらに、前記衝撃羽根による前記被処理体の破壊片を供給するふるい容器を有し該容器を加振することで前記ふるい容器から前記粉体をふるい落として前記破壊片から前記金属触媒を分離するふるい機を備える。
【００１９】
好ましくは、前記集塵機は、前記ふるい機の加振中にふるい容器内で浮遊した金属触媒を含む粉体を吸引回収する。
【発明の効果】
【００２０】
この本発明の金属触媒回収システムでは、衝撃羽根が触媒担持体に衝撃を与え触媒担持体が容器の内壁に衝突するようにする。複数の触媒担持体が容器に入れられて容器の内壁や担持体同士が衝突する。より詳細には、衝撃羽根と容器の内壁とは、衝撃で触媒担持体をこれが自重で落下する大きさに破壊し、被処理体から金属触媒を含む粉体を分離させる。このようにして分離された粉体は、浮遊手段によって容器内でより高く浮遊させられ、集塵機で第１吸引口から吸引されて回収される。
【００２１】
従って、浮遊手段により金属触媒を含む粉体を容器内でより高く浮遊させて回収するので、従来のように回収された粉砕物の中に触媒コンバータや金属担体などの担持体の破壊片が混在せず、その結果、複数の分離機や強力な吸引装置等を必要とせず、小規模な設備でコストや手間をかけることなく金属触媒を含む粉体を高い回収率で回収することができる。
【００２２】
前記被処理体が前記触媒担持体を破壊する衝撃部材を含むので、衝撃羽根が金属触媒を担持する触媒担持体と衝撃部材とに当たり、それらが容器の内壁に、またそれら同士で衝突する。その結果、衝撃部材は、触媒担持体の破壊と触媒担持体からの金属触媒を含む粉体の分離を促進する。
【００２３】
衝撃羽根を容器内の底部に配置し、集塵機の第１吸引口を容器内の衝撃羽根の上方位置に設けたので、衝撃羽根により被処理体が衝撃破壊されると、被処理体のうち、担持体の破壊片は自重で容器内の底部に落下すると共に、より細かく粉砕される金属触媒を含む粉体は容器内でより高く上方へ浮遊するため、効率的に金属触媒を含む粉体を回収できる。
【００２４】
第１吸引口には、少なくとも２方向から金属触媒を含む粉体を吸引可能なフィルタ部材を装着したので、担持体の破壊片が第１吸引口から吸引されるのを防止できる。また、該フィルタ部材は少なくとも２方向から吸引可能であるので、一方のフィルタ部材に破壊片が貼り付いた際にも他方向のフィルタ部材により金属触媒を含む粉体を吸引できる。
【００２５】
容器内に衝突用突出体を設けると共に、この衝突用突出体に触媒担持体や衝撃部材を衝突させるので、衝撃羽根と一体又は別体の衝突用突出体が被処理体に衝突して、被処理体を短時間で衝撃破壊することができる。
【００２６】
容器を傾斜した状態で設置したので、被処理体が容器内で攪拌されやすくなり、結果、金属触媒を含む粉体を容器内でより高く上方へ浮遊させながら被処理体を効率的に衝撃破壊することができる。
【００２７】
衝撃羽根の先端の下部から空気流を噴射させて容器内に金属触媒を含む粉体を浮遊させたので、衝撃羽根から噴射された空気流によって容器内の金属触媒を含む粉体が浮遊し、その結果、金属触媒を含む粉体を容器内でより高く上方へ浮遊させることができる。また、従来の発明のように強力なラジアル送風機などの大型の吸出装置は必要なく、小型の集塵機でもって金属触媒を含む粉体を吸引することができる。さらに、容器内壁に金属触媒を含む粉体が付着するのを防止でき、金属触媒を含む粉体の回収効率の向上に貢献する。
【００２８】
衝撃羽根が触媒担持体を自重で落下する大きさに衝撃破壊した後、衝撃羽根の回転の速度を減速させて触媒担持体から金属触媒を含む粉体を分離させるように促進したので、衝撃破壊後の担持体の破壊片が全て容器内の底部に移動するのに対し、金属触媒の粉体は浮遊手段により容器内でさらに高く浮遊する。この結果、金属触媒を含む粉体の分離を促進させることができる。また、衝撃羽根の回転速度を減速することにより、被処理体から発生した屑も容器内の底部に落下するため、より確実な分離が可能となる。
【００２９】
容器の下方に衝撃羽根による衝撃破壊後に触媒担持体の破壊片や衝撃部材を取り出すための排出口を設けると共に、排出口に集塵機の第２吸引口を介して粉体集塵機を接続したので、第２吸引口を介して、衝撃破壊後の担持体の破壊片を容器から取り出す際に浮遊する微量な金属触媒を含む粉体をも回収できる。
【００３０】
容器に容器内部と外部とを連通可能な大気開放口を設けたので、大気開放口から流入して容器内を下方から上方へ移動して集塵機の第１吸引口へ流れ出る空気流が形成される結果、容器内の空気がスムーズに出入りさせて該容器内に浮遊する金属触媒を含む粉体を第１吸引口より吸引して効率的に回収することができる。
【００３１】
容器を筒形状に形成すると共に、容器の上方中心部に第１吸引口を設け、容器の側方上部に送風口を設けると共に、送風口から容器の内壁に沿って下方へ送風することにより、容器内に渦流を発生させるようにしたので、容器内に空気の渦流を発生させることができ、金属触媒の粉体に比べて自重の重い塵や破壊片は空気の渦流による遠心力を受けて容器内の内壁に集まり易くなり、これにより、容器の上方中心部の第１吸引口から金属触媒を含む粉体のみを非常に効率良く回収できる。また、前記容器の内壁に集まった塵や破壊片は渦流の作用を連続的に受けるため、これらの中に含まれる僅かな金属触媒の粉体も完全に分離されて容器内で浮遊し、被処理体に含まれていた金属触媒を含む粉体を略全て回収できる。
【００３２】
金属触媒回収システムがさらに、衝撃羽根による被処理体の破壊片が供給されるふるい容器を有し、ふるい容器を揺らすことでふるい容器から金属触媒を含む粉体をふるい落として破壊片から粉体を分離するふるい機を備えるので、衝撃破壊後の被処理体に残留する金属触媒を含む粉体をさらに回収でき、被処理体の金属触媒を略完全に回収できる。
【００３３】
ふるい機の加振中にふるい容器内で浮遊した金属触媒を含む粉体を集塵機にて回収するようにするようにしたので、微量な金属触媒を含む粉体も回収することができ、金属触媒を含む粉体の回収効率の向上に貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面に基づいて本発明の実施例の金属触媒回収システムを説明する。
［実施例１］
【００３５】
以下、本発明の第１の実施例の金属触媒回収システムを図１から図７の図面に基づいて説明する。
【００３６】
図１は本発明の第１の実施例の金属触媒回収システムの全体図、図２は図１の金属触媒回収システムの破壊分離機の内部の平面図、図３は図２のＳ３−Ｓ３線に沿って切断した側面断面図、図４はフィルタ部材を装着した破壊分離機の状態を示す平面図、図５はフィルタ部材の分解斜視図、図６は破壊分離機の衝撃羽根の側面断面図、図７は金属触媒回収システムのふるい機の動作を説明する図である。
【００３７】
図１に示すように、本第１実施例の金属触媒回収システムは、自動車用金属触媒コンバータの被処理体を破壊し、この被処理体を構成する触媒担持体７ａや他の物の破壊片から金属触媒を含む粉体３０を分離する破壊分離機１と、破壊分離機１で触媒担体等から分離させた粉体３０を吸引回収する集塵機２と、破壊分離機１で得られた破壊片を搬送するコンベア３と、コンベア３で搬送されてきた破壊片に残留する粉体３０を回収するふるい機４と、を備えている。
【００３８】
金属触媒コンバータは、金属触媒を担持する触媒担持体7aと、内部に触媒担持体７ａを支持する内筒７ｃ（その断面を表示）と、触媒担持体７ａと内筒７ｃが内部に配置された金属触媒コンバータの外筒７ｂとを備えている。金属触媒は、プラチナのような貴金属で作られている。また、触媒担持体７ａとしては、金属製の担持体が触媒コンバータ内に入れられて使用され、コルゲート金属シートとこのコルゲート金属シートを挟んだ金属平板とを有し、これらがいずれも金属触媒でコーティングされて内筒7c内に支持されるように筒状に形成される。
【００３９】
被処理体６は、廃棄された金属触媒コンバータの部品群からなり、少なくとも、金属触媒を担持する触媒担持体７ａとこの触媒担持体７ａを破壊するための衝撃部材となるものとの両方を含んでいる。この衝撃部材としては、外筒７ｂや内筒７ｃが図１の回収システムに利用される。
【００４０】
破壊分離機１は、図２および図３に示すように、この容器１ａが筒形状に形成され、基台５上に容器1ａの中心線が垂直線からずれて傾斜した状態で設置されている。容器１ａの上面には容器１ａ内部に破壊する被処理体６を供給するための、半円形状に開口された投入口１ｂと、矢印Ｐ方向に開閉可能な蓋１ｃとが設けられている。また、蓋１ｃには容器１ａの内外を連通する大気開放口１１が設けられている。容器１ａの内壁１ｄは耐磨耗鋼を用いて形成され、その上部には後述する集塵機２の吸引ダクト２ａに接続された第１吸引口１ｅが設けられている。第１吸引口１ｅは、容器１ａの半径方向で大気開放口１１の反対側の位置に配置され、容器１ａ内に空気流を発生させ、粉体３０を効率よく吸引するようにしてある。
【００４１】
容器１ａ内には後述するフィルタ部材２０が配置され、第１吸引口１ｅに装着されている。フィルタ部材２０は、図４及び図５に示すように、その外形が容器１ａの内壁１ｄに沿う形状に形成され、その上下及び前面の吸引部２４乃至２６には各々複数の吸引孔２３が設けられている。
【００４２】
外周部２２は、その中心に開口部２１（第１吸引口１ｅに相当）が形成され、その両側が４箇所で内壁１ｄに図示しないボルトにて固定される。上下の吸引部２４、２５は、外周部２２にその上下側でそれぞれ溶接により一体的に形成される。一方、前面の吸引部２６は外周部２２に図外のボルトにより６箇所で脱着可能に取り付けられており、このためフィルタ部材２０及びその内部のメンテナンス性（その内部を清掃するなど）に優れた構造になっている。
【００４３】
吸引部２４乃至２６の各吸引孔２３の開口面積の総和は少なくとも開口部２１の開口面積よりも大きく設定されており、粉体３０の吸引性能が低下しないようにしてある。
【００４４】
図３に示すように、内壁１ｄの下部には開口部１ｆが設けられ、この開口部１ｆは矢印Ｑ方向に開閉可能な蓋１ｇを介して排出口１２に通じている。排出口１２は破壊分離機１の容器１ａ内で衝撃破壊した後に被処理体６の後述する破壊片（これから金属触媒を含む粉体３０を除去する）を容器１ａから取り出すためのものであって、開口部１ｆを覆うように固定されたフードＦが設けられる。このフードＦには集塵機２の吸引ダクト２ａとフードＦの内側との間に接続された第２吸引口１３が設けられている。
【０００４５】
さらに、容器１ａの内壁１ｄには、耐磨耗鋼製の衝突用突出体１ｈがこの内壁１ｄから容器１ａの中心に向けて突出されるように容器１ａの周方向に等間隔で８箇所設けられ、衝撃羽根１ｎにより投げ出された破壊中の被処理体６と後述する衝撃突起１ｐとを衝突させさらに破壊するようにしている。
【００４６】
容器１ａの底部には、容器１ａの周方向（図２中の矢印Ｃ方向）に回転駆動可能な衝撃羽根ロータ１ｉが設けられている。衝撃羽根ロータ１ｉは、図６に示すように、カバー１ｊに固定された押圧プレート１ｋと、押圧プレート１ｋに固定され衝撃羽根１ｎを取り付けた衝撃羽根取付けプレート１ｌと、衝撃羽根１ｎを回転させるため衝撃羽根取付けプレート１ｌに固定した回転軸１ｍと、を備えている。
【００４７】
カバー１ｊは筒状を成して衝撃羽根ロータ１ｉの中心位置に配置され、その下方周縁が溶接Ｘにて押圧プレート１ｋに固定されている。
【００４８】
押圧プレート１ｋは円盤状を成してボルトＢ１にて衝撃羽根取付けプレート１ｌの上側部分に固定されている。
【００４９】
衝撃羽根取付けプレート１ｌの両端には、図２に示すようにボルトＢ２にて脱着可能に固定された２つの衝撃羽根１ｎが設けられる。これら衝撃羽根１ｎは、各々その先端側に傾斜面１ｏが形成され、その基端側には衝突用突出部１ｐが設けられて、衝撃羽根１ｎの上側面から上方へ突出するようにしている。
【００５０】
なお、前述した押圧プレート１ｋ、衝撃羽根１ｎ、衝突用突出部１ｐは、内壁１ｄと同様に耐磨耗鋼にて形成されている。
【００５１】
衝撃羽根取付けプレート１ｌは、容器１ａの底面プレート１ｑとの間に僅かな隙間を有した状態で、ボルトＢ３にて容器１ａの底部を貫通する回転軸１ｍに固定されている。
【００５２】
回転軸１ｍには、その軸心位置に空気流通路１ｒが形成される。この空気流通路１ｒの上側は、ニ方向に分岐されて衝撃羽根取付けプレート１ｌ内に形成された連通溝１ｓの内側方の開口に連通している。空気流通路１ｒの下側は、空気供給チューブ１ｖが接続されたアダプター１ｗに接続されている。
【００５３】
連通溝１ｓは、それらの外側開口で衝撃羽根１ｎの底部に固定された連通パイプ１ｔの内側開口に接続されている。連通パイプ１ｔは、それらの外側開口で容器１ａの内部に接続されている。
【００５５】
また、連通溝１ｓと、連通パイプ１ｔと、空気流通路１ｒとは、本発明の浮遊手段として機能する。
また、回転軸１ｍには、その下部に被駆動ローラー１ｕが設けられ、この被駆動ローラー１ｕにはモータ１ｙの出力軸に固定した駆動ローラに巻き付けられたベルト１ｘが巻き付けられている。回転軸１ｍは、基台５に固定された外嵌部材１０にてカバーされ、かつ回転可能に支持されている。
【００５６】
集塵機２は、破壊分離機１による破壊中や破壊後に、破壊分離機１の容器１ａ内で浮遊する粉体３０を吸引ダクト２ａを介して吸引収集するためのものであって、粉体３０を通して破壊片を除去できるフィルタ２ｂと、フィルタ２ｂを通り抜けた粉体３０を収集する貯溜容器２ｃとを備えている。
【００５７】
コンベア３は破壊分離機１で衝撃破壊された被処理体６の破壊片をふるい機４に搬送するためのものである。
【０００５８】
図７に示すように、ふるい機４はコンベア３によって搬送された被処理体６の破壊片を加振して破壊片に残留する粉体３０を、この残留量は非常に少ないのだが、できるだけ多く回収するためのものである。ふるい機４は、図示しない床に設置した基台４ａと、枢軸４ｂ周りに矢印Ｒ方向へ回動可能に基台４ａに支持されたふるい容器４ｃと、ふるい容器４ｃから落下してくる粉体３０を収集する貯溜容器４ｒとを備えている。
【００５９】
ふるい容器４ｃには、この側方下部から突設させたレバー部材４ｄが設けられる。このレバー部材４ｄは、駆動装置４ｆの作動ロッド４ｅの進退出に応じて上下方向に駆動される。下方には進出部材４ｅを有する駆動装置４ｆ（電気モータ、ソレノイド等のアクチュエータ）が設けられている。
【００６０】
すなわち、図７に示すように、駆動装置４ｆは、ふるい容器４ｃに対し枢軸４ｂ周りに矢印Ｒ方向へ回動運動を与える目的でふるい容器４ｃへ作動ロッド４ｅを垂直方向に伸縮させることによって、レバー部材４ｄを上下動させ、結果、ふるい容器４ｃ内の被処理体６の破壊片が揺動され、破片片から粉体３０を落下させることができる。
【００６１】
容器４ｃ内には、上下のフィルタ４ｇ，４ｈによって２つの部屋４ｉ，４ｊが形成され、また上方のフィルタ４ｇのメッシュ隙間は下方のフィルタ４ｈよりも広く形成されている。
【００６２】
容器４ｃの内壁４ｋの上下のフィルタ４ｇ，４ｈ間の部分には、集塵機２に連通する吸引ダクト２ａに接続された吸引口４ｌが設けられると共に、この吸引口４ｌにはフィルタ４ｍが設けられている。
【００６３】
ふるい容器４ｃの底部には、上下のフィルタ４ｇ，４ｈよりもメッシュ隙間が狭いフィルタ４ｘを備える縮径部４ｐが形成されて、その縮径部４ｐの下方にはフィルタ４ｇ，４ｈ，４ｘを通過した粉体３０を受ける貯留容器４ｒが設けられている。
【００６４】
以下、図面を用いて第１実施例の金属触媒回収システムの作用及び効果を説明する。
【００６５】
本実施例の金属触媒回収システムを使用する際には、先ず、金属触媒や金属触媒を担持する触媒担持体７ａや衝撃部材となる触媒コンバータの外筒７ｂや内筒７ｃからなる所定量、例えば１０ｋｇの被処理体６を破壊分離機１の投入口１ｂから容器１ａ内に投入して蓋１ｃを閉める。
【００６６】
次に、破壊分離機１及び集塵機２を作動させる。この際、破壊分離機１では、モータ１ｙの出力軸に固定した駆動回転ローラ１ｚが回転してその回転力がベルト１ｘを介して被駆動回転ロータ１ｕに伝達し、結果、回転ロータ１ｉが所定回転速度、例えば約１，５００ｒｐｍ程度で回転する。
【００６７】
そして、回転ロータ１４の衝撃羽根１ｎが被処理体６を飛散させながら内壁１ｄ及び／又は衝撃用突出体１ｈに、また被処理体同士を衝突させて衝撃破壊し、結果、これら被処理体６は、衝撃により粉々に破壊される。このとき、衝撃羽根１ｎの衝突用突出部１ｐと容器１ａの内壁１ｄに取り付けた衝撃用突出体１ｈとにも、被処理体６が衝突するので、その衝撃力で被処理体６を効率良く衝撃破壊して被処理体６の破壊と被処理体６の破壊片からの粉体３０の分離とが促進される。
【００６８】
この破壊中、内筒７ｃや外筒７ｂの破壊片は、金属製の担持体７ａを細かい片にカットしてそれらの破壊を加速する衝撃部材として機能する。このように触媒担持体７ａをカットするには、内筒７ｃの方が、外筒７ｂより優れている。
【００６９】
また、衝撃羽根１ｎに傾斜面１ｏが設けられていることにより、衝撃羽根１ｎと内壁１ｄとの間に被処理体６の破壊片が挟まらないようにしている。さらに、容器１ａは傾斜した状態で設置されているため、被処理体６の破壊片は重力により下方に移動して衝撃羽根１ｎや衝突用突出体１ｐや衝突用突出部１ｈに攪拌されながら効率良く破壊される。
【００７０】
したがって、担持体７ａは粉々に切られて、この結果、被処理体６の担持体７ａから分離した粉体３０を容器１ａ内で浮遊させることになる。
【００７１】
また、図６に示すように、空気供給チューブ１ｖから所定圧力の空気が容器１ａ内に供給される。より詳細には、この空気は空気供給チューブ１ｖからアダプタ１ｗや空気流通路１ｒを通り、該空気流通路１ｒの上方でニ方向に分岐し、さらに連通溝１ｓ、連通パイプ１ｔ、衝撃羽根１ｎの底部を介して容器１ａの内壁１ｄへ向けて噴射し、結果、容器１ａの内壁１ｄに沿って上方へ流れる空気流ＡＦを発生させる。
【００７２】
この効率的な破壊で、空気流ＡＦは容器１ａ内で粉体３０を上方へ浮遊させ、被処理体６の破壊片から粉体３０を容易に分離することができる。それは、破壊片は自重で落下し、かつフィルタ２０を通り抜けることができないためで、粉体３０はフィルタ２０や吸引ダクト２ａを通って集塵機２により吸引収集される。
【００７３】
一方、図３に示すように、集塵機２が吸引ダクト２ａを介して第１吸引口１ｅから粉体３０を吸引した後、粉体３０はフィルタ２ｂを通って貯溜容器２ｃに貯溜される。この際、容器１ａ内の上方空間には大気開放口１１から第１吸引口１ｅへ流れる空気流Ｂが形成されており、容器１ａ内で浮遊した粉体３０を効率良く回収できるようになっている。
【００７４】
また、前述したように、第１吸引口１ｅにはフィルタ部材２０が設けられており、粉体３０が吸引部２４〜２６の３方向から吸引されるので、被処理体６の破壊片（例えば内筒７ｃ、外筒７ｂ等）の剥離片が吸引されて吸引部２４〜２６のうちいずれか１つに貼り付いた場合でも、該粉体３０の吸引が可能となっている。
【００７５】
次に、所定時間が経過した後、衝撃羽根１ｎの回転速度を約３００ｒｐｍ程度まで減速させると、衝撃破壊された被処理体６の担持体７ａの破壊片は、全て容器１ａ内の底部に移動して該被処理体６の担持体７ａからの粉体３０の分離が促進され、結果、粉体３０が容器１ａ内でより上方へ浮遊し続けるので、集塵機２により効率的に回収される。
【００７６】
次に、前記衝撃羽根１ｎの回転を減速させてから一定時間が経過した後、衝撃羽根１ｎの回転を停止させた状態で容器１ａの蓋１ｇを開けて衝撃破壊後の被処理体６の破壊片が排出口１２からコンベア３上に取り出される。この際、フードＦ内に浮遊する僅かな粉体は、排出口１２の第２吸引口１３や吸引抱くと２ａを介して集塵機２へ回収できるようになっている。
【００７７】
次に、コンベア３及びふるい機４を始動させる。この際、コンベア３が被処理体６の担持体７ａの破壊片をふるい機４のふるい容器４ｃ内へ投入すると、その後ふるい機４が矢印Ｒ方向に揺動して被処理体６の破壊片を加振し、フィルタ４ｇ，４ｈ、４ｘを介して被処理体６の担持体の破壊片に残留する粉体３０をふるい４の下方に置いたふるい容器４ｒに貯留する。
【００７８】
また、被処理体６の破壊片は、フィルタ４ｇ，４ｈによりそれらの大きさに応じて各部屋４ｉ，４ｊへと選別されて蓄積されるが、このときさらにフィルタ４ｘでふるいにかけられることにより、担持体の触媒担持体等のような破壊片がふるい機４に貯留されるのを防止できるようになっている。また、ふるい機４内で浮遊した粉体３０は吸引ダクト２ａを介して吸引口４ｌより集塵機２に回収されるようになっており、微量な粉体３０であっても回収できるようになっている。
【００７９】
従って、本第１実施例の金属触媒回収システムでは、連通溝１ｓ、連通パイプ１ｔ、空気流通路１ｒを備えた本発明の浮遊手段が、回収容器１ａ、衝撃羽根１ｎ、衝突用突出体１ｐ、衝突用突出部１ｈと協同して、金属触媒を含む粉体３０を容器１ａ内でより上方へ浮遊させる空気流Ａを発生させ、その結果、粉体３０を容易かつ短時間で回収することができるという効果を奏する。
【００８０】
また、被処理体６の破壊片からの粉体３０の分離を促進する衝撃破壊の後に衝撃羽根１ｎの回転速度を減少させるので、また、大気開放口１１から第１吸引口１ｅへ流入する空気流Ｂを容器１内の上方空間に発生させるので、粉体３０を短時間で効率よく回収できる。
【００８１】
さらに、衝撃破壊後の被処理体６の破壊片を容器１ａから取り出す排出口１２に集塵機２の第２吸引口１３を設けたり、また該担持体の破壊片をふるい機４でふるいにかけるようにしたので、衝撃破壊前に被処理体６に含まれていた粉体３０をほぼ回収することができる。
［実施例２］
以下、本発明の第２実施例を図面に基づき説明する。
【００８２】
図８は本発明の第２実施例の金属触媒回収システムの全体図、図９は図８の金属触媒回収システムの破壊分離機の内部の側面断面図、図１０は図９の破壊分離機のフィルタ部材の分解斜視図、図１１は図１０フィルタ部材の組み立て斜視図、図１２は破壊分離機の内部の空気流の流れを説明する図、図１３は破壊分離機の粉体の回収の状況を説明する図である。
【００８３】
なお、本第２実施例の金属触媒回収システムは、前記第１実施例で説明したふるい機を省略して、破壊分離機の構成を一部変更したこと以外は前記第１実施例と略同様であるためその相違点のみについて詳述し、同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８４】
図８に示すように、本実施例の金属触媒回収システムは、破壊分離機１と、集塵機２と備えている。
【００８５】
図９に示すように、本実施例の破壊分離機１は、第１実施例で説明した第１吸引口１ｅの代わりに、容器１ａの上方中心部に第１吸引口１９が設けられ、ここに吸引ダクト２０ａ及びフィルタ部材４１が装着されている。また、蓋１ｃの大気開放口は省略されている。
【００８６】
図１０及び図１１に示すように、フィルタ部材４１は、全体が円柱形状に形成され、円盤状の後面部４１ａと有底円筒状の本体部４１ｂとが溶接されて一体的に形成される。このように形成したフィルタ部材４１は後面部４１ａに設けられた４箇所の取付孔４１ｃで図外のボルトにて容器１ａの上部中心位置に固定される。
【００８７】
また、後面部４１ａには、第１吸引口１９と同一の開口面積を有する開口部４３が形成されている。また、本体部４１ｂの外周面には複数の吸引孔４２が設けられ、該吸引孔４２の開口面積の総和は少なくとも第１吸引口１９の開口面積よりも大きくなっており、粉体３０の吸引性能が低下しないようになっている。
【００８８】
内壁１ｄには長孔形状に開口された送風口４４が設けられ、該送風口４４には下方に傾斜した状態で内壁１ｄの周方向に沿うように設けられた接続パイプ４５が接続されている。なお、接続パイプ４５は、図示を省略した送風機に接続される他、該送風口４４には容器１ａからせ津族パイプ４５へ流れる逆流を防止するフラップとフィルタとが設けられている。
【００８９】
以下、本発明の第２実施例の金属触媒回収システムの作用及び効果を説明する。
【００９０】
第２実施例の金属触媒回収システムにおいて、破壊分離機１を作動させると、図１２に示すように、衝撃羽根１ｎが回転すると共に、空気供給チューブ１ｖから供給された空気が、容器１ａの内壁１ｄに沿って上方へ向かって噴射され、結果、容器１ａ内で上方へ向かう空気流Ａが発生する。
【００９１】
さらに、送風口４４から空気が送風されることにより、容器１ａ内に内壁１ｄに沿って降下する渦流Ｙが発生する。
【００９２】
このような状況下で被処理体６が衝撃破壊されると、図１３に示すように、容器１ａ内では、衝撃羽根１ｎの回転力も加わって塵や破壊片等の比較的大きな固体粒子と粉体３０との混相流による強制渦が発生する。
【００９３】
そして、粉体３０に比べて自重の重い塵や破壊片は、強制渦の遠心力と重力とによって内壁１ｄの下方中央部に集まり易くなり、粉体３０だけが内壁１ｄの内側中央部で塵や破壊片より高く浮遊するので、フィルタ部材４１の吸引孔４２を介して第１吸引口１９から粉体３０のみ非常に効率良く回収できるようになる。
【００９４】
なお、渦流を発生させるようなロータを容器１ａ内に設ける構成にした場合、内壁１ｄの近傍では流体の微小部分の不規則な運動が制限されるため、内壁１ｄ近くに集まった破壊片は渦流の影響をあまり受けず、この結果、該破壊片の中に残留する粉体３０は破壊片から分離しない。
【００９５】
しかしながら、本第２実施例では内壁１ｄの送風口４４からの送風によって渦流Ｙを形成するため、ランキン渦のように内壁１ｄに集まった破壊片も連続的に渦流Ｙの影響を受け、結果、破壊片の中に残る粉体３０が分離して容器１ａ内を浮遊する。また、渦流Ｙと空気流ＡＦｔｏによって乱流が生じ、容器１ａ内で衝撃破壊中の被処理体６が攪拌し易くなる。
【００９６】
よって、本第２実施例では、衝撃破壊後の被処理体６の破壊片に粉体３０が残らないため、衝撃破壊前の触媒担持体７ａに含まれていた粉体３０を実質的に略全て回収することができ、この結果ふるい機を不要にすることができる。
【００９７】
なお、衝撃破壊機１や集塵機２のその他の作動については、第１実施例と同様であるため、その説明は省略する。
【００９８】
また、本実施例で説明した渦流Ｙの回転方向は、衝撃羽根１ｎの回転方向を考慮に入れて適宜設定することができる。
【００９９】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
【０１００】
例えば、図１４に示すように、内壁１ｄに送風口４４（及び接続パイプ４５）を２箇所設けても良いし、これらの送風量を経時的に変化させたり異なるものにしても良い。
【０１０１】
さらに、図１５に示すように、接続パイプ４５を大気開放口５０にすることもできる。大気開放口５０は、容器１ａ内から大気への逆流を防止するためのフッラプやフィルタが設けられる。この際、外気が大気開放口５０を介して容器内に側方から供給され、台風や海流による渦潮と同様に緩やかな自由渦が内壁１ｄに沿って形成される。
【０１０２】
また、衝撃羽根１ｎの形状、設置数については適宜設定できる。
【０１０３】
また、破壊分離機１、集塵機２、ふるい機４にあっては、金属触媒を含む粉体３０が通過する個所に様々な種類のフィルタを設けても良い。
【０１０４】
さらに、クロム系ステンレス製の自動車用触媒、ニッケル系ステンレス製の化学プラント用触媒、セラミックス触媒等の触媒の種類に応じて衝突用突出体１ｐや衝撃用突出部１ｈの設置の有無や設置数を適宜選択することも可能である。
【０１０５】
また、図１の金属触媒回収システムでは、ふるい機４および集塵機２を結ぶ吸引ダクト２ａに破壊分離機１のフードＦを別の吸引ダクトで接続しているが、図６に示すように、この別の吸引ダクトは必ずしも必要ではない。
【０１０６】
被処理体は、金属触媒を担持する触媒担持体のみならず、金属触媒を担持する触媒担持体と触媒コンバータの内筒との両方であってもよい。
また、衝撃部材は、触媒コンバータとは別の部材であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の金属触媒回収システムは、車両用排気系の廃棄された触媒コンバータから金属触媒を含む粉体を回収するのに有益である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の金属触媒回収システムの全体図である。
【図２】図２は、第１実施例の破壊分離機の内部の平面図である。
【図３】図３は、図２のＳ３−Ｓ３線に沿って切断した断面側面図である。
【図４】図４は、第１実施例の金属触媒回収システムの破壊分離機に用いるフィルタ部材の装着状態を示す平面図である。
【図５】図５は、図４のフィルタ部材の拡大斜視図である。
【図６】図６は、図２の破壊分離機の衝撃羽根の拡大側断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、第１実施例の金属触媒回収システムのふるい機のふるい動作を説明するものでふるい容器が垂直となっていない状態を示す図、図７（Ｂ）は、第１実施例の金属触媒回収システムのふるい機のふるい動作を説明するもので、ふるい容器を図７（Ａ）の場合に比べて斜めに傾けた状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施例の金属触媒回収システムの全体図である。
【図９】図９は、第２実施例の破壊分離機の内部の側面断面図である。
【図１０】図１０は、図９の破壊分離機に用いるフィルタ部材の拡大分解斜視図である。
【図１１】図１１は、図９の破壊分離機に用いるフィルタ部材の組み立て拡大斜視図である。
【図１２】図１２は、図９の破壊分離機の内部における渦を有する空気流の状態を説明する図である。
【図１３】図１３は、図９の破壊分離機による金属触媒の回収効果を説明する図である。
【図１４】図１４は、図９の破壊分離機の変形例の側面断面図である。
【図１５】図１５は、図９の破壊分離機の他の変形例の側面断面図である。
【図１６】図１６は、図１の金属触媒回収システムの吸引ダクトの接続関係を変更した変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１破壊分離機
１ａ容器
１ｂ内筒
１ｃ外筒
１ｄ内壁
１ｅ第１吸引口
１ｎ衝撃羽根
１ｈ衝撃用突出部
１ｐ衝撃用突出部材
２集塵機
３コンベア
４ふるい機４
４ａふるい容器
６被処理体
７ａ触媒担持体
１３第２吸引口
２０フィルタ部材
３０粉体
４１フィルタ部材

Claims

自動車用触媒コンバータの金属触媒を担持する触媒担持体を少なくとも含む被処理体を投入する容器、該容器内の底部に配置されて該容器内で回転し前記被処理体を担持体が自重で落下する大きさに衝撃破壊するとともに前記触媒担持体から金属触媒を含む粉体を分離する衝撃羽根、及び該衝撃羽根で衝撃破壊された前記被処理体の破壊片から分離された粉体を前記容器内で上方へ浮遊させる浮遊手段を有する破壊分離機と、
前記容器内の前記衝撃羽根の上方に設けられて前記浮遊手段により前記容器内に浮遊させられた粉体を第１吸引口から吸引して回収する集塵機と、
を備えた金属触媒回収システムにおいて、
前記容器を傾斜した状態で設置し、
前記浮遊手段は、前記衝撃羽根の回転軸に設けた空気流通路から供給された空気を、前記衝撃羽根の先端部から前記容器の内壁へ向けた空気流として、噴射させ、
前記容器内にはこの中心に向けて突出する衝突用突出体を設けて前記被処理体を衝突させることで該被処理体を破壊する、
ことを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１に記載の金属触媒回収システムにおいて、
前記第１吸引口には、少なくとも２方向から金属触媒を含む前記粉体を吸引可能なフィルタ部材を装着することを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１又は２のいずれかに記載の金属触媒回収システムにおいて、
前記容器の下方に衝撃破壊後の前記破壊片を取り出すための排出口を設けると共に、該排出口に集塵機の第２吸引口を設けることを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１乃至３のいずれかに記載の金属触媒回収システムにおいて、
前記容器に外部と連通可能な大気開放口を設けることを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１乃至４のいずれかに記載の金属触媒回収システムにおいて、
前記容器を筒形状に形成すると共に、該容器の上方中心部に前記第１吸引口を設け、前記容器の側方上部に送風口を設けると共に、該送風口から容器の内壁に沿って下方へ送風することにより、容器内に渦流を発生させることを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１乃至５のいずれかに記載の金属触媒回収システムにおいて、
金属触媒回収システムがさらに、前記衝撃羽根による前記被処理体の破壊片を供給するふるい容器を有し該ふるい容器を加振することで該ふるい容器から前記破壊片に残留している金属触媒を含む粉体をふるい落とし、前記破壊片から該破壊片に残留する前記金属触媒を含む粉体を分離するふるい機を備えることを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１乃至６のいずれかに記載の金属触媒回収システムにおいて、
前記集塵機は、前記ふるい機の加振中にふるい容器内で浮遊した金属触媒を含む粉体を吸引回収することを特徴とする金属触媒回収システム。
請求項１乃至７のいずれかに記載の金属触媒回収システムの制御方法において、
前記衝撃羽根は、前記触媒担持体を自重で落下する大きさに衝撃破壊した後、衝撃羽根の回転の速度を減速させて金属触媒を含む前記粉体の前記触媒担持体からの分離を促進させることを特徴とする金属触媒回収システムの制御方法。