JP5310408B2 - 廃蛍光管の処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、直管形蛍光灯の廃蛍光管を効率良く分別処理するための装置構成を安価にかつ簡素に構成するための技術に関する。

従来、直管形蛍光灯の廃蛍光管を処理する技術として、両端の口金部分を切断し、管内にエアを吹き込んで内部のガスや微粉等を排出した後、管本体を破砕し、破砕されたガラスの破片を加熱して水銀を除去するような処理方法が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
また、廃蛍光管を破砕処理すると、内部に封入されている水銀による汚染が問題となるため、水銀が外部に排出されるのを防止しつつ処理するような技術も知られており（例えば、特許文献２参照。）、この技術では、廃蛍光管を破砕した後、スクリューコンベアによって細目分級筒に運び、水銀と破砕片とを分離するようにしている。
一方、ガラスバルブ付きの気体放電ランプからキャップを分離する技術も知られており（例えば、特許文献３参照。）、この技術では、プラズマ炎によってキャップの近傍に破断箇所を形成し、キャップと一緒に気体放電ランプの端部を吹き飛ばすようにしている。

特開平９−１５０１３８号広報 特開平８−２４３４９８号広報 特表２０００−５０５５８７号広報

ところが、従来の処理技術の場合、大量に発生する廃蛍光管を分別処理しようとしても効率的に分別処理することができず、また、分別しないで全体を破砕した後、金属やガラスや水銀等を分別回収しようとする場合には、回収効率がよくないという問題があった。
また、特許文献３のようなキャップ分離技術では、プラズマ炎発生装置等の装置構成が複雑化するとともに、設備費用が嵩むという問題があった。

そこで本発明は、管長や管径等が異なる各種類のものが混在する大量の廃蛍光管を効率的に分別処理することができる装置を安価に且つ簡素に構成するとともに、分別回収効率を一層高めることができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、管径・管長の異なる直管形蛍光灯の廃蛍光管を処理するための装置として、各種類の廃蛍光管をランダムに搬送するコンベアと、搬送される廃蛍光管の一端側の位置を所定の位置に規制するための第１の幅寄せ手段と、一端側の位置が所定位置に規制された廃蛍光管の一端側の口金部分を切除する第１の切除手段と、この第１の切除手段の搬送下流側に配設され、口金部分が切除された側とは反対の他端側の位置を所定の位置に規制するための第２の幅寄せ手段と、他端側の位置が所定位置に規制された廃蛍光管の他端側の口金部分を切除する第２の切除手段と、両端の口金部分が切除されたガラス管内にエアを吹き込んで掃気する掃気手段を設け、前記第１と第２の切除手段には、切除する廃蛍光管を下方からバランス機構を介して僅かな力で持ち上げて軸周りに回転させることのできる持上げローラと、上方からバランス機構を介して僅かな力で口金周辺部分に荷重をかけながらガラス周囲に切り傷を形成することのできる回転刃が設けられて、口金部の鉛ガラス等で構成されるフィラメント部を切断することなく口金近傍のガラス部分のみを切断するようにされ、この回転刃の下流側には、搬送される廃蛍光管の端部を衝突せしめることで口金部分を除去することのできる除去部材を配設するようにした。

ここで、蛍光管の種類は複数種類あり、それぞれの種類に応じて管長や管径等が異なっているが、各種類の廃蛍光管をランダムに投入しても処理できるようにし、廃蛍光管の一端側の口金部分を切除する際は、第１の幅寄せ手段によって、廃蛍光管の一端側の位置を所定位置に規制し、第１の切除手段で一端側の口金部分を切除する。そして、廃蛍光管の他端側の口金部分を切除する際は、第２の幅寄せ手段によって、口金部分が切除された側とは反対の他端側の位置を所定位置に規制し、第２の切除手段によって他端側の口金部分を切除する。
そして、両端の口金部分が切除されると、筒状のガラス管内にエアを吹き込んで、水銀蒸気等の内部のガスや蛍光粉を掃気する。

この際、本発明では、前記第１と第２の切除手段として、口金部の鉛ガラス等で構成されるフィラメント部を切断することなく、口金近傍のガラス部分だけを切断できるようにし、また、切除する廃蛍光管を下方からバランス機構を介して僅かな力で持ち上げて軸周りに回転させることのできる持上げローラと、上方からバランス機構を介して僅かな力で口金周辺部分に荷重をかけながらガラス周囲に切り傷を形成することのできる回転刃と、この回転刃の下流側に配置され、搬送される廃蛍光管の端部を衝突せしめることで口金部分を除去することのできる除去部材を設けるようにしている。

このように、フィラメント部を切断することなく、口金近傍のガラス部分を切断することで、切断後ガラスを破砕したときにガラス内にフィラメントや鉛ガラスが混在するような不具合が防止され、リサイクルにかかる負荷が軽減するとともに、切断機構を簡素に構成できるようになり、また、廃蛍光管を下方から僅かな力で持ち上げながら回転させ、上方の回転刃でガラス周囲に切り傷を付けた後、端部を除去部材に衝突させて口金部分を除去するような構造を採用することで、管径が異なる場合でも、より確実に且つ安価に切除機構を構成することができる。また、フィラメント部を切断することがないので、刃の寿命を大幅に延ばすことができる。

また本発明では、前記第１と第２の幅寄せ手段として、搬送される廃蛍光管の下面に当接して回転自在で且つ搬路方向と平行なロール軸を有する幅寄せローラを設け、これら第１と第２の幅寄せ手段の幅寄せローラを同じ駆動源で駆動するようにした。
このような構成にすることで、廃蛍光管の管長が異なる場合でも廃蛍光管の口金部分を一定の位置で切除できるようになり、また、駆動源を共通化することで、装置構成が簡素で安価となる。

また本発明では、前記掃気手段として、両端の口金が切除されたガラス管内にエアを吹き込むための掃気ノズルと、前記ガラス管内のガス等を収集するための収集部と、前記掃気ノズルと収集部との間に配設され且つ通風路を形成するための複数の排気管を設け、これら排気管は、搬送される廃蛍光管の長さに対応して、自動的に通風路の長さを変化させることができるようにした。
ここで、長さの異なる各種類の廃蛍光管内部にエアを吹き込む場合、エア吹き出し孔を複数個所に配置するか、またはエア吹き出し孔を一定の箇所に配置し、通風路の長さを変化させるか等の処置が必要である。そこで、本発明では、エア吹き出し孔を一定の位置に配置し、通風路の長さを自動的に変化させるような構造を採用することにより、装置の簡素化を図っている。ここで、通風長さ可変機構の一例としては、例えば、エア吹き出し孔に連通する通風路上に複数の通風管を揺動自在に吊り下げておき、長さの長い廃蛍光管がコンベア上を搬送されて通有路の位置に達すると、廃蛍光管に押された通風管が通風路から退避するよう揺動し、廃蛍光管が下流に流れ去ると、自動的に通風路上に復元するような構造を採用すれば簡素で安価に構成できる。

廃蛍光管を処理するための装置として、第１、第２の幅寄せ手段や第１、第２の切除手段を設けることにより、管長や管径の異なる各種類の廃蛍光管の両側端部の口金部分を常に一定の箇所で切除することができ、また、両端が切除された筒内を掃気手段によって確実に掃気できるため、分別処理が効率的に行えるとともに、装置構成を簡素化して安価に構成することができる。

本発明に係る廃蛍光管の処理装置の全体斜視図である。 同処理装置の要部を示す正面図である。 同処理装置の要部を示す平面図である。 切除手段を正面方向から見た説明図である。 同切断手段を側面方向から見た説明図である。 通風長さ可変機構の説明図で（ａ）は側面方向から見た説明図、（ｂ）は正面方向から見た説明図である。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
本発明に係る廃蛍光管の処理装置は、大量に発生する各種の廃蛍光管を分別処理するに際し、効率的に処理すると同時に、設備構成の簡素化を図り、しかも確実に処理できるようにされ、管長や管径の異なる各種類の廃蛍光管をランダムに投入しても、確実に処理できるようにされている。

すなわち、本発明に係る廃蛍光管の処理装置１の一例は、図１乃至図３に示すように、図中、左方から右方に向けて廃蛍光管Ｋを搬送するコンベア２と、コンベア２で搬送される廃蛍光管Ｋの両端の口金部分Ｋｃを切除する第１の切除手段３、及び第２の切除手段４と、両側の口金部分が切除されたガラス管内にエアを吹き込んで掃気する掃気手段５を備えており、また、図３に示すように、第１の切除手段３の上流側下方には、廃蛍光管５を図中下方に幅寄せして下方側の端部の位置するための第１の幅寄せ手段６が設けられ、第２の切除手段４の上流側下方には、第２の幅寄せ手段７が設けられている。

そして、前記コンベア２は、二列のチェーンコンベアから構成され、それぞれのチェーンは、図２、図３に示すような駆動モータ８によって同期して駆動できるようにされ、また、それぞれのチェーンには、投入された廃蛍光管Ｋを一本ずつ保持するための隔壁リンク９が所定間隔置きに多数設けられている。そして、各種類の廃蛍光管Ｋが隔壁リンク９間にランダムに投入されると、これらをそのまま下流側に向けて搬送できるようにされている。

前記第１の幅寄せ手段６は、コンベア２上を搬送される廃蛍光管Ｋを、搬路と直行する方向の一方側（図３の下方側）に移動させて、一端側の位置を位置規制部材１１で規制するようにされ、一方側のチェーンコンベアを挟んで両側に、コンベア２搬路と平行な二本のローラ軸１２ａ、１２ｂを設けるとともに、各ローラ軸１２ａ、１２ｂには、それぞれ一対の幅寄せローラ１３（合計４個）が設けられている。そして、この幅寄せローラ１３は、廃蛍光管Ｋの下面に当接して、図１、図２に示す駆動モータ１４によって回転駆動されるようになっている。

また、廃蛍光管Ｋの一端側端部を規制する位置規制部材１１は、幅寄せローラ１３に対応する部分はコンベア２搬路と平行な平行部分１１ａとされているが、その下流側では、廃蛍光管Ｋの一端側部分が、以下に述べる第１の切除手段３の回転刃１５に近づくような傾斜部分１１ｂとされている。
このため、幅寄せローラ１３や位置規制部材１１によって、廃蛍光管Ｋの一端側端部は、位置規制されながら第１の切除手段３に送り込まれることになる。

前記第１の切除手段３は、図２に示すように、切除する廃蛍光管Ｋを、下方からバランス機構１６を介して僅かな力で持ち上げて軸周りに回転させることのできる持上げローラ１７と、上方からバランス機構１８を介して口金部分Ｋｃ周辺に僅かな荷重をかけながらガラス周囲に切り傷を与えることのできる回転刃１５と、切り傷が与えられた廃蛍光管Ｋから口金部分Ｋｃを除去するための除去部材２０を備えており、この除去部材２０は、切り傷が与えられた廃蛍光管Ｋがコンベア２で搬送される途中で、口金部分Ｋｃが衝突して切り傷部分より端部側が自動的に除去されるよう、回転刃１５の下流側に配設している。

下方の持上げローラ１７側のバランス機構１６は、図４にも示すように、前記持上げローラ１７を回転駆動するための駆動モータ２１や、その下方のバランスウエイト２２のような、枢支軸２３を中心にした右側の重量が、持上げローラ１７などの枢支軸２３を中心にした左側の重量より僅かに大きくされ、このため、回転刃１５の位置まで搬送された廃蛍光管Ｋを僅かに持上げるとともに、持上げローラ１７の回転駆動によって、持上げた廃蛍光管Ｋを図４の時計回りの方向に回転させることができるようにされている。

上方の回転刃１５側のバランス機構１８は、図４、図５にも示すように、回転刃１５及びその後方に配設される駆動モータ２４が紐に吊り下げられ、この紐は、滑車を介してバランスウエイト２５に接続されている。そして、回転刃１５や駆動モータ２４の重量とバランスウエイト２５の重量とを比較した場合、回転刃１５や駆動モータ２４側の重量が僅かに大きくされ、その結果、廃蛍光管Ｋに対して回転刃１５が僅かに荷重をかけることができるようにされている。そして、駆動モータ２４によって駆動される回転刃１５の回転方向は、図４の時計回りの方向とされ、廃蛍光管Ｋのガラスの口金部分Ｋｃ周辺のガラス面に全周に亘って効果的に切り傷をつけることができるようにされている。
因みに、このような回転刃１５は、外周端部にダイヤモンド砥粒等が配設されるものであり、切り傷としては、例えば、ガラスの厚みが１ｍｍ程度とした場合、０．１〜０・５ｍｍ程度の深さであれば、その後、口金部分Ｋｃが除去部材２０に衝突することで、切り傷部分を中心にして除去することができる。

また、回転刃１５の近傍と、これと反対側の上部には、下方から持上げられる廃蛍光管Ｋが浮き上がり過ぎないよう、高さ位置を規制するストッパ部材２８が一対設けられている。そしてこのストッパ部材２８は固定状態であるが、回転刃１５は上下に遊動可能な状態である。

前記第２の幅寄せ手段７は、図３に示すように、一方側のローラ軸１２ａだけに取り付けられる２つの幅寄せローラ２６を備えており、この幅寄せローラ２６は、第１の幅寄せローラ１３と同じく、すべての廃蛍光管Ｋを図中下方に送ることができるようにされるとともに、廃蛍光管Ｋの他方側端部が幅寄せローラ２６から外れると、その位置で廃蛍光管Ｋの幅寄せが終了するようにされている。
すなわち、この幅寄せローラ２６を通過した廃蛍光管Ｋは、種類（長さ）の如何に拘らず、他方側（図の上方側）端部が常に一定位置に規制されるようになる。
なお、前記第１の幅寄せ手段６の一対のローラ軸１２ａ、１２ｂに取り付けられる幅寄せローラ１３と、第２の幅寄せ手段７のローラ軸１２ａに取り付けられる幅寄せローラ２６は、同じ駆動モータ１４によって同時に駆動されるため、装置の簡素化が図られている。

また、第２の切除手段４の手前には、廃蛍光管Ｋの他端側の位置を規制する位置規制部材２７（図３）が設けられ、この位置規制部材２７は、廃蛍光管Ｋの他端側（図の上方側）端部が、第２の切除手段４の回転刃１５に近づく方向に傾斜して配置されている。
このため、幅寄せローラ２６や位置規制部材２７によって、廃蛍光管Ｋの他端側端部は、位置規制されながら第２の切除手段に送り込まれることになる。

第２の切除手段４は、前記第１の切除手段３と同様な構成であり、図２に示すような下方のバランス機構１６や、持上げローラ１７や、上方のバランス機構１８や、回転刃１５や、除去部材２０等を備えるとともに、持上げローラ１７によって廃蛍光管Ｋを持上げながら回転させつつ、上方の回転刃１５によって廃蛍光管Ｋの他端側の口金部分Ｋｃ周辺のガラス面に全周に亘って切り傷をつけることができるようにされている。また、この回転刃１５の近傍と、これと反対側の上部に、下方から持上げられる廃蛍光管Ｋの高さ位置を規制するためのストッパ部材２８が一対設けられている。

このため、前記第１の切除手段３で廃蛍光管Ｋの一端側の口金部分Ｋｃが切除され、第２の切除手段４によって、廃蛍光管Ｋの他端側の口金部分Ｋｃが切除され、この第２の切除手段３を通過した廃蛍光管Ｋは、両端の口金部分Ｋｃが切除された状態のガラス管となって掃気手段５に送られる。

掃気手段５には、通風長さを可変にするため、廃蛍光管Ｋの種類（長さ）に合わせて、図６（ａ）に示すような４種類の掃気管３０が揺動プレート３５を介して揺動軸３１に吊り下げられた状態でコンベア２の搬路と直交する方向に連通状態で配設されている。そして、それぞれの掃気管３０が、揺動軸３１周りに別個に揺動自在にされており、これらの掃気管３０は、機台側に固定される掃気ノズル３２に連通するとともに、搬路の上流側から流れてきた廃蛍光管Ｋが通気ノズル３２の延長線上に位置すると、図６（ｂ）に示すように、廃蛍光管Ｋに押された掃気管３０は掃気ノズル３２の直線上から退避し、廃蛍光管Ｋが更に下流側に流動すると、再び元の位置に復元揺動するようにしており、これら掃気管３０や揺動機構等によって通風長さ可変機構２９を構成している。

そして、それぞれの掃気管３０の長さは、廃蛍光管３０の５種類の長さに対応するとともに、隣接する排気管３０同士の間のクリアランスを狭くすることで、どの種類の廃蛍光管３０が流れてきても、その場に留まっている掃気管３０を通して、掃気ノズル３２から吹き付けられるエアを効率的に廃蛍光管Ｋの内部に導き、管内に滞留するガスや微粉や水銀等を反対側の収集部３３（図３）に送り込むことができるようにされている。
因みに、長さが一番短い廃蛍光管Ｋが流動してきたときは、どの掃気管３２も揺動しないで、その場に留まっている。
また、掃気ノズル３２からエアを吹き込む際、ガラス管がコンベア２上に浮き上がらないよう、ガラス管を上から自重で押さえ付けておく押え付けローラ３６（図１、図３）を設けている。

なお、以上のような処理装置１は説明上、外部に露出した状態を図示しているが、実際は、コンベア２の周囲全体をカバーで覆い、カバー内の空間部全体を吸引することで、異物やガス等が外部に漏洩しないようにしている。

また、コンベア２のうち、少なくとも第１の切除手段３や第２の切除手段４が含まれる中央部分の下方には、切除された口金部分Ｋｃや、ガラス屑等を集めるためのシュータ３４（図１）が設けられている。

以上のような廃蛍光管Ｋの処理装置１において、各種類の廃蛍光管Ｋをランダムに投入すると、第１の幅寄せ手段６により、廃蛍光管Ｋの一端側端部が所定の位置に規制された後、第１の切除手段３によって、一端側の口金部分Ｋｃが切除される。この際、持上げローラ１７によって僅かに上方に持上げられて回転させられた後、上方から僅かな力で荷重をかけながら回転刃１５で切り傷を与えられるため管径が異なっている場合でも確実に切り傷を形成することができ、しかも、レーザー光とか、プラズマ炎等の高価は設備を使用しないため安価である。

次いで、廃蛍光管Ｋの他端側を第２の幅寄せ手段７により規制することにより、他端側の口金部分Ｋｃの位置を一定に規制し、第２の切除手段４により他端側の口金部分Ｋｃを切除すれば、両端が切除されたガラス管の態様となり、これが掃気手段５の掃気ノズル３２の延長線上にくると、センサ等が感知して掃気ノズル３２からエアが吹き付けられて内部が掃気される。そして、内部が掃気されて綺麗になったガラス管は、コンベア２の端部で回収される。
以上のような要領により、両端の口金部分Ｋｃはシュータ３４で回収され、ガラス管はコンベア２の端部で回収し、内部の水銀等は収集部３３を通して回収できるため、分別処理が極めて効率的に行える。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

大量に発生する廃蛍光管を極めて効率良く、確実に分別処理でき、しかも装置構成が簡素で安価に構成できるため、今後の広い普及が期待される。

１…処理装置、２…コンベア、３…第１の切除手段、４…第２の切除手段、５…掃気手段、６…第１の幅寄せ手段、７…第２の幅寄せ手段、１３…幅寄せローラ、１５…回転刃、１６…バランス機構、１７…持上げローラ、１８…バランス機構、２０…除去部材、２６…幅寄せローラ、２９…通風長さ可変機構、Ｋ…廃蛍光管、Ｋｃ…口金部分。

Claims (3)

1. 廃蛍光管を処理するための装置であって、管径・管長の異なる直管形蛍光灯の廃蛍光管を事前に仕分けすることなくランダムに搬送するコンベアと、搬送される廃蛍光管の一端側の位置を所定の位置に規制するための第１の幅寄せ手段と、一端側の位置が所定位置に規制された廃蛍光管の一端側の口金部分を切除する第１の切除手段と、この第１の切除手段の搬送下流側に配設され、口金部分が切除された側とは反対の他端側の位置を所定の位置に規制するための第２の幅寄せ手段と、他端側の位置が所定位置に規制された廃蛍光管の他端側の口金部分を切除する第２の切除手段と、両端の口金部分が切除されたガラス管内にエアを吹き込んで掃気する掃気手段を備え、前記第１と第２の切除手段は、切除する廃蛍光管を下方からバランス機構を介して僅かな力で持ち上げて軸周りに回転させることのできる持上げローラと、上方からバランス機構を介して僅かな力で口金周辺部分に荷重をかけながらガラス周囲に切り傷を形成することのできる回転刃を備えて、口金部の鉛ガラス等で構成されるフィラメント部を切断することなく口金近傍のガラス部分のみを切断するようにされ、この回転刃の下流側には、搬送される廃蛍光管の端部を衝突せしめることで口金部分を除去することのできる除去部材が配設されることを特徴とする廃蛍光管の処理装置。
2. 前記第１と第２の幅寄せ手段は、搬送される廃蛍光管の下面に当接して回転自在で且つ搬路方向と平行なロール軸を有する幅寄せローラを備え、これら第１と第２の幅寄せ手段の幅寄せローラは、同じ駆動源にて駆動されることを特徴とする請求項１に記載の廃蛍光管の処理装置。
3. 前記掃気手段は、両端の口金が切除されたガラス管内にエアを吹き込むための掃気ノズルと、前記ガラス管内のガス等を収集するための収集部と、前記掃気ノズルと収集部との間に配設され且つ通風路を形成するための複数の排気管を備え、これら排気管は、搬送される廃蛍光管の長さに対応して、自動的に通風路の長さを変化させることができるようにされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃蛍光管の処理装置。
   

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