JP5716115B1 - 破砕装置および破砕方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被破砕物の分離と分別に優れた破砕装置および破砕方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の破砕装置は、内部に被破砕物が収容される破砕容器と、破砕容器に設けられる被破砕物の投入口と、破砕容器内の底部に設けられる回転軸と、回転軸を回転駆動させる回転軸駆動装置と、回転軸に設けられる打撃体と、破砕容器において打撃体より高い位置に設けられる第一排出口と、破砕容器内の空気を第一排出口より強制的に排気する排気部と、破砕容器の下部に設けられ、開口部に網目を有するスクリーンが設けられる少なくとも一つの第二排出口と、を備える。【選択図】 図８

Description

本発明は、被破砕物の破砕装置および破砕方法に関する。

廃棄物等の被破砕物を破砕する従来の一般的な破砕装置として、一軸破砕機と二軸破砕機がある。

一軸破砕機は、破砕室内に回転軸と、回転軸に設けられる回転刃と、を備えており、回転刃を回転させて被破砕物に押しつけることにより、被破砕物を少しずつ削りながら破砕する。また、一軸破砕機は、回転軸及び回転刃の下方にスクリーンを備えており、破砕された被破砕物（以下、破砕物とする）のうちスクリーンの網目より小さいものは網目から排出され、回収される。
しかしながら、回収される破砕物には、重いものと軽いものとが混在している。そのため、破砕物をリサイクルするためには、さらに分別装置等を用いて破砕物を分別する必要がある。また、スクリーンの網目を通過しない破砕物は、破砕室内に取り残されるので、取り残された破砕物を破砕室から取り除く必要がある。取り残された破砕物を破砕室から取り除くためには、破砕装置の運転を停止し、スクリーンを取り外した後に、手作業で取り除かなければならないので、取り除く作業に手間がかかり、また破砕作業を中断しなければならないので、作業効率が悪いという問題がある。

他方、二軸破砕機は、破砕室内で、隣り合う平行な回転軸にそれぞれ設けられた回転刃を、それぞれ逆方向に回転させ、両回転刃のせん断力により被破砕物を切断するように破砕する。
二軸破砕機は、一軸破砕機より単位時間当たりの被破砕物の処理能力が優れている。しかしながら、一軸破砕機に比べ破砕物の大きさにばらつきがある。また、一軸破砕機と同様に、破砕物には重いものと軽いものとが混在しており、破砕物をリサイクルするためにはさらに分別装置等を用いて破砕物を分別する必要がある。また、破砕されない被破砕物は破砕室内に留まるため、一軸破砕機と同様に、破砕装置を停止して被破砕物を手作業で取り除く必要があり、手間が掛かると共に、作業効率が悪いという問題がある。

また、一軸破砕機および二軸破砕機は、被破砕物が複数の部材で構成されている場合には、被破砕物を破砕しても破砕物が各部材ごとに分離せず、破砕物を各部材ごとに分別して回収することができなかった。

上記破砕機以外の破砕装置として、破砕室内において回転軸に設けられたチェーン等の線状体を回転させ、回転する線状体により被破砕物に打撃を与えて破砕する破砕装置がある。
これによると、回転する線状体により被破砕物を打撃して破砕するので、被破砕物の分離性に優れており、被破砕物が複数の部材で構成される場合であっても、被破砕物が各部材ごとに分離して破砕され、破砕物を各部材ごとに回収できる。しかしながら、破砕物の大きさや重さがまちまちであり、破砕物をリサイクルするためには、上記破砕機と同様に、破砕物を分別装置等によりさらに分別する必要がある。

これに対し、内筒空間と内筒空間に外設される外筒空間を有すると、内筒空間の底部で回転駆動するチェーン等の線状体と、を備え、内筒空間と外筒空間を連結する連結空間を設け、連結空間の面積を調整する手段を有している破砕装置がある（例えば、特許文献１参照）。この破砕装置によると、線状体の回転により、被破砕物が打撃されるとともに、内筒空間内には上下方向に循環する循環流や水平方向の旋回流等の空気の流れが生る。そして比較的に軽い破砕物を、空気の流れにより内筒空間から外筒空間へ移動させ、重い被破砕物を内筒空間の底部に留まらせることにより、破砕された被破砕物を分別する。
しかしながら、上記破砕装置は、内筒空間から外筒空間に向かう空気の流れが弱いので、比較的に軽い被破砕物が内筒空間から外筒空間に十分に移動しないという問題があった。

特開２００４−３３００５４号

被破砕物の分離と分別に優れた破砕装置および破砕方法を提供することを目的とする。

本発明の破砕装置は、内部に被破砕物が収容される破砕容器と、破砕容器に設けられる被破砕物の投入口と、破砕容器内の底部に設けられる回転軸と、回転軸を回転駆動させる回転軸駆動装置と、回転軸に設けられる打撃体と、破砕容器において打撃体より高い位置に設けられる第一排出口と、破砕容器内の空気を第一排出口より強制的に排気する排気部と、破砕容器の下部に設けられ、開口部に網目を有するスクリーンが設けられる少なくとも一つの第二排出口と、を備えている。

本発明の破砕装置は、複数の第二排出口と、全部または一部の第二排出口を開閉する第二排出口の開閉部と、を備えてもよい。

本発明の破砕装置は、各第二排出口のスクリーンの網目の大きさをそれぞれ異なるようにしてもよい。

本発明の破砕装置は、破砕容器の下部に設けられる第三排出口と、第三排出口を開閉する第三排出口の開閉部と、を備えてもよい。

本発明の別の態様の破砕装置は、内部に被破砕物が収容される破砕容器と、破砕容器に設けられる被破砕物の投入口と、破砕容器内の底部に設けられる回転軸と、回転軸を回転駆動させる回転軸駆動装置と、回転軸に設けられる打撃体と、破砕容器において打撃体より高い位置に設けられる第一排出口と、破砕容器内の空気を第一排出口より強制的に排気する排気部と、破砕容器の下部に設けられる第三排出口と、第三排出口を開閉する第三排出口の開閉部と、破砕容器に設けられる吸気部と、を備えている。

本発明の破砕方法は、破砕容器の内部に被破砕物を収容し、破砕容器内の回転軸に設けられる打撃体を回転させることにより、被破砕物を破砕して破砕物とすると共に、破砕容器内に空気の流れを形成し、破砕容器に少なくとも一つ備えられ、網目を有するスクリーンが開口部に設けられた第二排出口から破砕容器内に空気を吸気しつつ、破砕容器に備えられた第一排出口から破砕容器内の空気を排気することにより、破砕物のうち破砕容器内で空気の流れにより舞う比較的に軽い破砕物を第一排出口から排出し、破砕物のうち空気の流れにより舞わずに破砕容器内に留まる比較的に重い破砕物を、打撃体の回転による打撃または空気の流れにより、少なくとも一つの第二排出口から排出する。

本発明の破砕方法は、破砕容器に複数の第二排出口と、全部または一部の第二排出口を開閉する第二排出口の開閉部とを備え、比較的に重い破砕物を、第二排出口の開閉部を開閉して、全部または一部の第二排出口から排出するものであってもよい。

本発明の破砕方法は、各第二排出口のスクリーンの網目の大きさがそれぞれ異なり、比較的に重い破砕物を、スクリーンの網目が小さい順に第二排出口の開閉部を開けて各第二排出口から順次排出するものであってもよい。

本発明の破砕方法は、破砕容器に、さらに第三排出口と、第三排出口を開閉する第三排出口の開閉部と、を備え、比較的に重い破砕物を、第二排出口から排出し、次いで、破砕容器内に残った比較的に重い破砕物を、第三排出口の開閉部を開けて、打撃体の回転による打撃または空気の流れにより、第三排出口から排出するものであってもよい。

本発明の別の態様の破砕方法は、破砕容器の内部に被破砕物を収容し、破砕容器内の回転軸に設けられる打撃体を回転させることにより、被破砕物を破砕して破砕物とすると共に、破砕容器内に空気の流れを形成し、破砕容器内に空気を吸気しつつ、破砕容器に備えられる第一排出口から破砕容器内の空気を排気することにより、破砕物のうち破砕容器内で空気の流れにより舞う比較的に軽い破砕物を第一排出口から排出し、破砕物のうち空気の流れにより舞わずに破砕容器内に留まる比較的に重い破砕物を、打撃体の回転による打撃または空気の流れにより、破砕容器の第三排出口から排出する。

本発明の破砕装置および破砕方法によると、破砕物のうち、破砕容器内において空気の流れにより舞う比較的に軽い破砕物は第一排出口から排出され、空気の流れにより舞わずに破砕容器内に留まる比較的に重い破砕物は第二排出口から排出されるので、破砕物を重さにより分別することができる。そのため、従来の破砕装置に比べて、破砕物の分別の手間がかからず、分別コストを低減することができる。
また、比較的に重い破砕物のうち、スクリーンの網目を通過するものを回収することができるので、比較的に重い破砕物をさらに大きさによって分別することができる。
また、第二排出口が吸気部として機能し、第二排出口のスクリーンの網目から破砕容器内に外部の空気が流入するので、第一排出口からの排気は、その流れが弱まることはなく、スムーズに流れる。また、この第二排出口からの吸気により、破砕室内の空気の流れが強められるので、比較的に軽い破砕物が、より一層舞いやすくなり、確実に第一排出口から排出される。
また、被破砕物が複数の部材で構成される場合であっても、回転する打撃体で被破砕物を打撃するので、被破砕物が部材ごとに分離する。さらに、その分離した破砕物を上記のように重さや大きさにより分別することができる。

また、本発明の破砕装置および破砕方法によると、複数の第二排出口と、全部または一部の第二排出口を開閉する第二排出口の開閉部と、を備えることにより、比較的に重い破砕物を、複数の大きさに分類したり、単位時間当たりの第二排出口からの破砕物の排出量を増加させたりすることができる。また、第二排出口の開閉部の開閉により破砕物を特定の第二排出口から排出させることもできる。

また、本発明の破砕装置および破砕方法によると、各第二排出口のスクリーンの網目の大きさをそれぞれ異なるようにすることにより、比較的に重い破砕物を、複数の大きさの破砕物に分別して回収することができるので、より一層、分別の手間が省かれるとともに、分別コストをより低減することができる。

また、本発明の破砕装置および破砕方法によると、破砕容器に、さらに第三排出口と、第三排出口を開閉する第三排出口の開閉部と、を備えることにより、比較的に重い破砕物のうち、第二排出口から排出されずに破砕容器内に残る大きな破砕物を第三排出口から排出することができる。また、その残った破砕物が、回転する打撃体による打撃または打撃体の回転により破砕容器内に形成される空気の流れにより第三排出口から排出されるので、従来の破砕装置に比べ、破砕容器内に残る破砕物の除去に手間がかからず、作業効率が良い。

本発明の別の態様の破砕装置および破砕方法によると、破砕物のうち、破砕容器内において空気の流れにより舞う比較的に軽い破砕物は第一排出口から排出され、空気の流れにより舞わずに破砕容器内に留まる比較的に重い破砕物は第三排出口から排出されるので、破砕物を重さにより分別することができる。そのため、従来の破砕装置に比べて、破砕物の分別の手間がかからず、分別コストを低減することができる。
また、破砕容器内に留まる比較的に重い破砕物が、回転する打撃体による打撃または打撃体の回転により破砕容器内に形成される空気の流れにより第三排出口から排出されるので、従来の破砕装置に比べ、破砕容器内に残る破砕物を取り除く手間がかからず、作業効率が非常によい。
また、排気部により破砕容器内の空気を第一排出口から強制的に排気すると共に、吸気部により破砕容器内に空気を供給するので、第一排出口からの排気が弱まることはなく、スムーズに排気されるので、比較的に軽い破砕物を第一排出口から十分に回収することができる。
また、被破砕物が複数の部材で構成される場合であっても、回転する打撃体で被破砕物を打撃するので、被破砕物が部材ごとに分離する。さらに、その分離した破砕物を上記のように重さや大きさにより分別することができる。

本発明の第一実施形態の破砕装置を示す一部断面正面図である。 本発明の第一実施形態の破砕装置を示す一部断面側面図である。 第三排出口の周辺を示す一部断面側面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 第一実施形態の破砕装置の使用状況を示す一部断面側面図である。 破砕容器内の空気の流れの状況を示す模式図である。 第一実施形態の破砕装置の使用状況を示す一部断面側面図である。 本発明の第二実施形態の破砕装置を示す一部断面側面図である。 第二排出口の周辺を示す一部断面側面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 第二実施形態の破砕装置の第一の使用方法による使用状況を示す一部断面側面図である。 第二実施形態の破砕装置の第一の使用方法による使用状況を示す一部断面側面図である。 第二実施形態の破砕装置の第二の使用方法による使用状況を示す一部断面側面図である。 第二実施形態の破砕装置の第二の使用方法による使用状況を示す一部断面側面図である。 本発明の第三実施形態の破砕装置を示す一部断面側面図である。 第三実施形態の破砕装置の使用状況を示す一部断面側面図である。 第三実施形態の破砕装置の使用状況を示す一部断面側面図である。

以下、本発明の第一実施形態の破砕装置について説明する。本発明の第一実施形態の破砕装置は、図１および図２に示すように、内部に被破砕物が収容される破砕容器１１と、破砕容器１１に設けられる被破砕物の投入口１３と、破砕容器１１内の底部に設けられる回転軸３１と、回転軸３１を回転駆動させる回転軸駆動装置３３と、回転軸３１に設けられる打撃体３９と、破砕容器１１において打撃体３９より高い位置に設けられる第一排出口１５と、破砕容器１１内の空気を第一排出口１５より強制的に排気する排気部５１と、破砕容器１１の下部に設けられる第三排出口１７と、第三排出口１７を開閉する第三排出口１７の開閉部８１と、破砕容器１１に設けられる吸気部１０１と、を備えている。
以下の説明において、本発明の破砕装置において破砕される破砕対象については、破砕前の状態を被破砕物というものとし、被破砕物を破砕したものを破砕物というものとする。

破砕容器１１は、架台１１１の上に設置されている。破砕容器１１は、少なくとも、円筒状の側壁１１ａと、側壁１１ａの下側の開口を塞ぐ底壁１１ｂと、側壁１１ａの上側の開口を塞ぐ上壁１１ｃと、により構成されている。破砕容器１１の側壁１１ａには、点検用開口部１１ｄと、点検用開口部１１ｄを開閉するための扉１１ｅが設けられている。

破砕容器１１には、被破砕物を破砕容器１１内に投入するための投入口１３が上壁１１ｃの内外を矩形状に貫通して形成されている。

破砕容器１１の上壁１１ｃには、被破砕物を破砕容器１１内に投入する前に一事貯留しておくためにホッパー２１が設けられている。ホッパー２１は、四角筒状であって、投入口１３の外周から上方に延びる４つの側壁２１ａ，２１ａ，２１ａ，２１ａにより構成されている。ホッパー２１の内部は、投入口１３および破砕容器１１内に通じている。ホッパー２１の上部は開口しており、ホッパー２１の入口２１ｂとなる。なお、ホッパー２１の形状は、円筒状であってもよく、特に限定されるものではない。

ホッパー２１の上部には、入口２１ｂを開閉するための入口ゲート部２３が設けられている。入口ゲート部２３は、ケース２３ａと、開口部２３ｂと、一対のガイドレール２３ｃ，２３ｃと、入口ゲート２３ｄと、入口ゲート駆動装置２３ｅを備えている。

ケース２３ａは、略直方体の中空のケースであって、その上下をホッパー２１が貫いた状態で、ホッパー２１の入口２１ｂ付近でその側壁２１ａに取り付けられている。

開口部２３ｂは、ホッパー２１の内部とケース２３ａ内が通じるように、ホッパー２１の側壁２１ａを内外に矩形状に貫通して形成されている。

ケース２３ａ及びホッパー２１には、開口部２３ｂを通ってホッパー２１の内外に延びる一対のガイドレール２３ｃ，２３ｃが、平行に設置されている。

入口ゲート２３ｄは、一対のガイドレール２３ｃ，２３ｃに沿ってホッパー２１の内外を移動自在に移動するように一対のガイドレール２３ｃ，２３ｃ上に設けられており、その移動はシリンダ機構等の入口ゲート駆動装置２３ｅにより行われる。入口ゲート２３ｄの移動によりホッパー２１の入口２１ｂが開閉する。具体的には、入口ゲート２３ｄをホッパー２１内に移動させると入口ゲート２３ｄがホッパー２１の内部を上下に仕切るようにホッパー２１の入口２１ｂを閉じ、入口ゲート２３ｄをホッパー２１の外に移動させると、ホッパー２１の入口２１ｂが開く。

ホッパー２１の下部には、被破砕物をホッパー２１内に一時貯留すると共に、貯留した被破砕物を投入口１３に投入するために、投入ゲート部２５が備えられている。投入ゲート部２５は、投入ゲート２５ａと、投入ゲート駆動装置２５ｂと、を備えている。

投入ゲート２５ａは、ホッパー２１の内部において軸受２５ｃにより上下方向に回転可能に支持されている。

投入ゲート２５ａには、投入ゲート２５ａを回転させるために投入ゲート駆動装置２５ｂが連結されている。投入ゲート駆動装置２５ｂを駆動し、投入ゲート２５ａを上方に回転させると、投入ゲート２５ａがホッパー２１の内部を上下に仕切るように閉じ、投入ゲート２５ａを下方に回転させると、ホッパー２１の内部と投入口１３とが通ずる。投入ゲート２５ａを閉じると、ホッパー２１の内部のうち投入ゲート２５ａの上側において被破砕物を一時的に貯留することができる。

破砕容器１１内の底部には、後述する打撃体３９を回転させるために、回転軸３１が設けられている。回転軸３１は、破砕容器１１の底壁１１ｂを上下に貫通し、上下方向に回転軸線を有しており、破砕容器１１の底壁１１ｂの外面に取り付けられた軸受３１ａにより回転可能に支持されている。回転軸３１の下端にはプーリー３１ｂが取り付けられている。

架台１１１には、破砕容器１１の回転軸３１を回転駆動させるための回転軸駆動装置３３が設置されている。本実施形態では、回転軸駆動装置３３として回転軸用モータ３３が用いられている。回転軸用モータ３３はモータ回転軸３３ａを有しており、モータ回転軸３３ａの先端（下端）にはプーリー３３ｂが取り付けられている。モータ回転軸３３ａに取り付けられたプーリー３３ｂと回転軸３１に取り付けられたプーリー３１ｂには、ベルト３５が巻き架けられている。また、回転軸用モータ３３には、モータに流れる電流を計測するために、電流計３７が備えられている。

回転軸３１には、少なくとも一以上の打撃体３９が設けられている。打撃体３９は、棒状のものであってもよいし、羽根状のものであってもよく、特に限定されるものではないが、線状であって、屈曲性または可撓性を有するものが好ましい。このような打撃体３９としては、例えば、チェーンやワイヤーロープ等が挙げられる。本実施形態では、打撃体３９として、２本のチェーン３９，３９が用いられている。各チェーン３９は、一端が回転軸３１の側部に取り付けられている。各チェーン３９の長さは、チェーン３９の先端（他端）が破砕容器１１の側壁１１ａ付近に位置する長さになっている。

回転軸用モータ３３を駆動すると、チェーン３９，３９が回転軸線周りに回転する。破砕容器１１内に投入される被破砕物は、回転するチェーン３９，３９に打撃されて破砕し、破砕物となる。ここで、被破砕物の破砕中において、電流計３７の値が第一閾値より高い場合には、破砕容器１１内に比較的に大きな破砕物が残っているものと判断することができる。また、電流計３７の値が第二閾値より小さい場合には、破砕容器１１内の被破砕物がほぼ破砕されたものと判断することができる。

破砕容器１１の側壁１１ａの上部には、側壁１１ａの内外を矩形状に貫通する第一排出口１５が設けられている。第一排出口１５を設ける位置は、破砕容器１１の上壁１１ｃでもよく特に限定されるものではないが、打撃体３９よりも高い位置に設けることが好ましい。このように第一排出口１５を打撃体３９よりも高い位置に設けると、第一排出口１５から比較的に軽い破砕物が効率よく排出され、比較的に重い破砕物が排出されるのを防止することができる。

破砕容器１１の外側には、破砕物を収容する空間を内部に有する箱型の回収容器４１が設置されている。回収容器４１の側壁４１ａには、その内外を貫通する開口部４１ｄと、開口部４１ｄを開閉するための扉４１ｅが設けられている。また、回収容器４１の側壁４１ａには、その内外を矩形状に貫通する吸入口４３が形成されている。破砕容器１１の第一排出口１５と回収容器４１の吸入口４３は、排出路４５により連結されている。また、回収容器４１内には、上部が開口した箱状の回収箱４７が設置されている。

回収容器４１の上部には、排気部５１が設けられている。排気部５１は、回収容器４１の上壁４１ｃに形成される排気口５３と、排気口５３の下方に取り付けられるファン５５と、モータ等のファン駆動装置５７と、を備えている。ファン駆動装置５７を駆動してファン５５を回転させると、回収容器４１内の空気が排気口５３から排気され、破砕容器１１から回収容器４１に向かって強制的に空気が流れる。その結果、破砕容器１１内でチェーン３９，３９の打撃により破砕された破砕物のうち、破砕容器１１内でチェーン３９，３９の回転により生じる空気の流れにより舞い上げられる比較的に軽い破砕物は、上記排気部５１による強制的な空気の流れにより第一排出口１５から排出されて回収容器４１内に送られ、回収容器４１内に設置された回収箱４７の中に落下する。

破砕容器１１の側壁１１ａの下部には、図２、図３および図４に示すように、側壁１１ａの内外を矩形状に貫通する第三排出口１７が少なくとも一つ設けられている。本実施形態では、第三排出口１７が一つ設けられている。

また、破砕容器１１の側壁１１ａの外側には、第三排出口１７を囲むように箱状の回収室６１が設けられている。回収室６１の側壁６１ａには、その内外を矩形状に貫通する開口部６１ｄと、開口部６１ｄを開閉するための扉６１ｅが設けられている。また、回収室６１内の下部には、上部が開口した箱状の回収箱６３が設置されている。

第三排出口１７の前面には、第三排出口１７を開閉するために、開閉部８１が設けられている。開閉部８１は、ゲート昇降装置８３と、ガイドレール８５，８７と、ゲート８９と、を備えている。

ゲート昇降装置８３は、ゲート８９を昇降するための装置であり、本実施形態ではロッド８３ａを進退させるシリンダ機構を採用している。ゲート昇降装置８３は、回収室６１の上壁６１ｃの上に設置されている。また、ロッド８３ａは回収室６１の上壁６１ｃに形成された貫通孔に通されており、回収室６１内で上下に進退する。ロッド８３ａの先端には、昇降部８３ｂが取り付けられている。

ガイドレール８５，８７は、破砕容器１１の側壁１１ａの外側において、第三排出口１７の左右の側縁に沿って上下方向に延びる一対の縦ガイドレール８５，８５と、同じく破砕容器１１の側壁１１ａの外側において、第三排出口１７の上縁または下縁に沿って縦ガイドレール８５，８５の間に延びる一対の横ガイドレール８７，８７と、により構成されている。

昇降部８３ｂには、第三排出口１７を塞ぐことができる矩形で板状のゲート８９が連結されている。ゲート８９は、縦ガイドレール８５，８５に沿って上下方向に昇降自在となっている。ゲート８９は、ゲート昇降装置８３のロッド８３ａの進退により昇降し、ゲート８９が下がると第三排出口１７が閉じ、ゲート８９が上がると第三排出口１７が開く。

破砕容器１１の上壁１１ｃには、破砕容器１１内に外部の空気を供給するために、吸気部１０１が設けられている。吸気部１０１は、ダクト１０１ａと、ダンパ１０１ｂと、を備えている。ダクト１０１ａは、円筒状の部材からなり、その基部が破砕容器１１の上壁１１ｃを内外に貫通する吸気部１４の外縁に取り付けられている。ダクト１０１ａには、ダクト１０１ａを開閉するためにダンパ１０１ｂが設けられている。ダンパ１０１ｂを開けると、ダクト１０１ａを介して外部の空気が破砕容器１１内に供給される。また、ダンパ１０１ｂを調節することにより、空気の供給量を調整することができる。

本実施形態の破砕装置には、回転軸用モータ３３の回転数や、ゲート昇降装置８３の昇降を制御する制御回路を設けてもよい。回転軸用モータ３３の回転数を制御することにより、破砕物の大きさを調節することができる。回転軸用モータ３３の回転数が高いほど、すなわちチェーン３９の回転速度が速いほど、破砕物の大きさは小さくなる。

本実施形態の破砕装置の破砕対象となる被破砕物は、特に限定されないが、例えば、ノートパソコン、自動車の触媒またはリチウムイオン電池などが挙げられる。

次に、第一実施形態の破砕装置の使用方法について説明する。まず、破砕装置の使用にあたり、図５に示すように、第三排出口１７のゲート８９を閉じておく。また、回収容器４１の排気部５１のファン駆動装置５７を駆動する。
次いで、ホッパー２１の入口ゲート２３ｄを開け、投入ゲート２５ａを閉じた状態でホッパー２１に被破砕物を投入して、ホッパー２１内に被破砕物を一時的に貯留する。次いで、回転軸用モータ３３を駆動し、破砕容器１１の回転軸３１および打撃体３９を回転させる。次いで、投入ゲート２５ａを開け、被破砕物を破砕容器１１内に投入する。次いで、破砕容器１１からホッパー２１への破砕物の逆流を防ぐため、投入ゲート２５ａを閉じる。

破砕容器１１内に投入された被破砕物は、回転する打撃体３９により打撃されて破砕し、破砕物となる。また、破砕容器１１内では、打撃体３９の回転により、空気の流れが形成される。主な空気の流れとしては、図６に示すように、回転軸線周りに流れる旋回流Ｆ１と、破砕容器１１の側壁１１ａと回転軸３１の回転軸線との間において、回転軸３１の回転軸線に直行する方向に平行な軸周りに循環する循環流Ｆ２が形成される。破砕物のうち、比較的に軽い破砕物は、循環流Ｆ２により破砕容器１１の上部に巻き上げられ、排気部５１の排気による第一排出口１５から回収容器４１へ向かう強制的な空気の流れに乗って回収容器４１に送られ、回収容器４１内で落下して回収箱４７に貯留される。

次いで、被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間が経過した後、図７に示すように、第三排出口１７のゲート８９を開ける。第三排出口１７のゲート８９を開けることにより、破砕物のうち、循環流Ｆ２により巻き上げられずに破砕容器１１内の底部に留まる比較的に重い破砕物が、回転する打撃体３９による打撃または打撃体３９の回転により形成される旋回流Ｆ１により第三排出口１７から排出され、回収室６１内の回収箱６３に貯留される。なお、第三排出口１７のゲート８９を開ける時期は、回転軸用モータ３３の電流値と閾値との関係により決定してもよい。

引き続き被破砕物を破砕する場合には、破砕容器１１内に被破砕物を投入する。
最後に、被破砕物の破砕が完了したら、回転軸用モータ３３の駆動を停止する。そして、回収容器４１の扉４１ｅおよび回収室６１の扉６１ｅを開け、回収箱４７，６３を取り出して破砕物を回収する。

第一実施形態の破砕装置によると、破砕物のうち、破砕容器１１内で循環流Ｆ２より舞う比較的に軽い破砕物は第一排出口１５から排出され、循環流Ｆ２により舞わずに破砕容器１１内の底部に留まる比較的に重い破砕物は第三排出口１７から排出されるので、破砕物を重さにより分別することができる。そのため、従来の破砕装置に比べて、破砕物の分別の手間がかからず、分別コストを低減することができる。

また、第一実施形態の破砕装置によると、破砕容器１１内の底部に留まる比較的に重い破砕物が、回転する打撃体３９による打撃または打撃体３９の回転により破砕容器１１内に形成される旋回流Ｆ１により第三排出口１７から排出されるので、従来の破砕装置に比べ、破砕容器１１内に残る破砕物を取り除く手間がかからず、作業効率が非常によい。

また、第一実施形態の破砕装置によると、排気部５１により破砕容器１１内の空気を第一排出口１５から強制的に排気すると共に、吸気部１０１により破砕容器１１内に空気を供給するので、第一排出口１５からの排気が弱まらず、スムーズに排気されるので、比較的に軽い破砕物を十分に回収することができる。

また、第一実施形態の破砕装置によると、回転する打撃体３９，３９で被破砕物を打撃するので、被破砕物が複数の部材で構成される場合であっても、部材ごとに分離して破砕する。さらに、その分離した破砕物を上記のように重さにより分別することができる。

次に、本発明の第二実施形態の破砕装置について説明する。図８は、本発明の第二実施形態の破砕装置を示す。本発明の第二実施形態の破砕装置は、第一実施形態の破砕装置の構成に対し、さらに第二排出口１９と、第二排出口１９の回収室７１と、第二排出口１９の開閉部９１と、が備えられている。

第二排出口１９は、図８、図９および図１０に示すように、破砕容器１１の側壁１１ａの下部において、その内外を矩形状に貫通する開口であり、第三排出口１７と同様のものである。また、第二排出口１９には、その開口を塞ぐように網目１９ｂを有するスクリーン１９ａが備えられている。スクリーン１９ａは、矩形の板に、網目１９ｂとして複数の貫通孔が形成された打抜き網となっている。

なお、スクリーン１９ａは、打抜き網以外であってもよく、網目１９ｂが織網やルーバのスクリーン１９ａであってもよい。また、スクリーン１９ａは、第二排出口１９に固定してしまうものであってもよいが、第二排出口１９に着脱自在に固定できるようにすると、用途に応じて網目１９ｂの大きさや種類が異なるスクリーン１９ａを取り付けたり、スクリーン１９ａを取り外して第二排出口１９を第三排出口１７として使用したりすることができる。本実施形態では、スクリーン１９ａを、下側の横ガイドレール９７と縦ガイドレール９５，９５とにより押さえつけることにより、第二排出口１９に着脱自在に装着できるようになっている。

破砕容器１１の側壁１１ａの外側には、第二排出口１９を囲むように箱状の回収室７１が設けられている。また、第二排出口１９の前面には第二排出口１９を開閉するために、開閉部９１が設けられている。第二排出口１９の回収室７１および開閉部９１は、上記第一実施形態における第三排出口１７の回収室６１および開閉部８１と同じものであるため、ここでは説明を省略する。

次に、第二実施形態の破砕装置の使用方法について説明する。第二実施形態の破砕装置の使用方法は二通りある。

第二実施形態の破砕装置の第一の使用方法は、図１１および図１２に示すように、第二排出口１９のゲート９９を閉じた状態にして、第一実施形態の破砕装置と同じ方法で使用する。
この使用方法によると、本実施形態の破砕装置を第一実施形態と同じように使用することができ、第一実施形態と同じ作用効果が得られる。

第二実施形態の破砕装置の第二の使用方法は、まず、図１３に示すように、第三排出口１７のゲート８９を閉じ、第二排出口１９のゲート９９を開けておく。また、回収容器４１の排気部５１のファン駆動装置５７を駆動する。
次いで、ホッパー２１の入口ゲート２３ｄを開け、投入ゲート２５ａを閉じた状態でホッパー２１に被破砕物を投入して、ホッパー２１内に被破砕物を一時的に貯留する。
次いで、回転軸用モータ３３を駆動し、破砕容器１１の回転軸３１および打撃体３９を回転させる。
次いで、投入ゲート２５ａを開け、被破砕物を破砕容器１１内に投入する。次いで、破砕容器１１からホッパー２１への破砕物の逆流を防ぐため、投入ゲート２５ａを閉じる。

破砕容器１１内に投入された被破砕物は、回転する打撃体３９，３９に打撃されて破砕し、破砕物となる。破砕物のうち、比較的に軽い破砕物は、循環流Ｆ２により破砕容器１１の上部に巻き上げられ、排気部５１の排気による第一排出口１５から回収容器４１へ向かう空気の流れに乗って回収容器４１に送られ、回収容器４１内で落下して回収箱４７に貯留される。また、循環流Ｆ２により巻き上げられずに破砕容器１１内の底部に留まる比較的に重い破砕物のうち、スクリーン１９ａの網目１９ｂよりも小さいものは、打撃体３９による打撃または打撃体３９の回転により形成される旋回流Ｆ１により、スクリーン１９ａの網目１９ｂから排出され、回収室７１内で落下して回収箱７３に貯留される。

次いで、被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間が経過した後に、図１４に示すように、第三排出口１７のゲート８９を開ける。これにより、比較的に重い破砕物のうち、スクリーン１９ａの網目１９ｂから排出されなかったスクリーン１９ａの網目１９ｂより大きい破砕物が、打撃体３９による打撃および打撃体３９の回転により形成される旋回流Ｆ１により第三排出口１７から排出され、回収室６１内の回収箱６３に貯留される。
なお、第三排出口１７のゲート８９を開ける前に、回転軸用モータ３３の電流計３７の値が第一閾値よりも大きい場合には、比較的に重い破砕物であってスクリーン１９ａの網目１９ｂより大きいものがまだ破砕容器１１内に残っていると判断することができる。そこで、第三排出口１７のゲート８９を開けるタイミングを、上記のように被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間経過後とする代わりに、被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間経過後であって、回転軸用モータ３３の電流計３７の値が第一閾値よりも大きい場合とすることもできる。

引き続き被破砕物を破砕する場合には、破砕容器１１内に被破砕物を投入する。
最後に、被破砕物の破砕が完了したら、回転軸用モータ３３の駆動を停止する。そして、回収容器４１の扉４１ｅおよび回収室６１，７１の扉６１ｅ，７１ｅを開けて回収箱４７，６３，７３を取り出して破砕物を回収する。

第二の使用方法によると、破砕容器１１に第二排出口１９を備えることにより、破砕物を比較的に重いものと比較的に軽いものとに分別すると共に、比較的に重い破砕物をさらに大きさにより分別することができる。

また、第二排出口１９のスクリーン１９ａの網目１９ｂから破砕容器１１内に外部の空気が流入するので、第二排出口１９が吸気部として機能する。そのため、排気部５１による第一排出口１５からの排気は、その流れが弱まらず、スムーズに流れる。また、打撃体３９，３９の回転により破砕容器１１内に形成される循環流Ｆ２は、破砕容器１１の側壁１１ａ付近では側壁１１ａに沿って上昇する流れとなるところ、第二排出口１９のスクリーン１９ａの網目１９ｂからの空気の流入により、その上昇する流れがより一層強くなる。その結果、比較的に軽い破砕物が、より舞い上がりやすくなり、確実に第一排出口１５から排出される。

第二実施形態の破砕装置は、第二の使用方法でのみ使用する場合には、第二排出口１９が吸気部として機能するので、第一実施形態のようにダクト１０１ａおよびダンパ１０１ｂを備える必要はない。また、この場合には、第二排出口１９のゲート９９を閉じておく必要がないので、破砕装置に第二排出口１９の開閉部９１を備えなくてもよい。

次に、本発明の第三実施形態の破砕装置について説明する。図１５は、本発明の第三実施形態の破砕装置を示す。本発明の第三実施形態の破砕装置は、第二実施形態の破砕装置の構成に対し、第三排出口１７を第二排出口１９に置き換えたものに相当する。従って本実施形態では、第二排出口１９を二つ備えている。ただし、それぞれの第二排出口１９のスクリーン１９ａは、網目１９ｂの大きさが異なっている。

以下に、第三実施形態の破砕装置の使用方法について説明する。まず、図１６に示すように、第二排出口１９のうちスクリーン１９ａの網目１９ｂが小さいほう（図１６左側）のゲート９９を開けておく。また、第二排出口１９のうちスクリーン１９ａの網目１９ｂが大きいほう（図１６右側）のゲート９９を閉じておく。また、回収容器４１の排気部５１のファン駆動装置５７を駆動する。
次いで、ホッパー２１の入口ゲート２３ｄを開け、投入ゲート２５ａを閉じた状態でホッパー２１に被破砕物を投入して、ホッパー２１内に被破砕物を一時的に貯留する。
次いで、回転軸用モータ３３を駆動し、破砕容器１１の回転軸３１および打撃体３９を回転させる。
次いで、投入ゲート２５ａを開け、被破砕物を破砕容器１１内に投入する。次いで、破砕容器１１からバンカーへの破砕物の逆流を防ぐため、投入ゲート２５ａを閉じる。

次いで、被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間が経過した後に、図１７に示すように、第二排出口１９のうちスクリーン１９ａの網目１９ｂが大きいほう（図１７右側）のゲート９９を開ける。なお、第二排出口１９のうちスクリーン１９ａの網目１９ｂが大きいほうのゲート９９を開けるタイミングは、上記の被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間が経過した後とする代わりに、被破砕物の破砕容器１１への投入から所定時間が経過した後であって、回転軸用モータ３３の電流計３７の値が第三閾値よりも大きい場合としてもよい。

破砕物のうち、比較的に軽い破砕物は、循環流Ｆ２により破砕容器１１の上部に巻き上げられ、排気部５１の排気による第一排出口１５から回収容器４１へ向かう空気の流れに乗って回収容器４１に送られ、回収容器４１内で落下して回収箱４７に貯留される。また、破砕物のうち比較的に重い破砕物は、打撃体３９による打撃または打撃体３９の回転により形成される旋回流Ｆ１により、各第二排出口１９のスクリーン１９ａの網目１９ｂから排出され、回収室７１内で落下して回収箱７３に貯留される。

なお、第二排出口１９のうちスクリーン１９ａの網目１９ｂが大きいほうのゲート９９を開けてから所定時間経過後であって回転軸用モータ３３の電流計３７の値が第二閾値より低い場合には、破砕容器１１内に破砕物がないものと判断してもよい。

引き続き被破砕物を破砕する場合には、破砕容器１１内に被破砕物を投入する。
最後に、被破砕物の破砕が完了したら、回転軸用モータ３３の駆動を停止する。そして、回収容器４１の扉４１ｅおよび回収室７１，７１の扉７１ｅ，７１ｅを開けて回収箱４７，７３，７３を取り出して破砕物を回収する。

なお、第二排出口１９は、一つの第二排出口１９のみのゲート９９を開けるものであってもよい。このようにすれば、破砕容器１１内の底部に留まる比較的に重い破砕物のうち、ゲート９９を開けた第二排出口１９のスクリーン１９ａの網目１９ｂを通過する所定の大きさの破砕物だけを回収することができる。また、破砕作業の状況により特定の第二排出口１９からのみ破砕物を排出させたい場合などに対応することができる。

第三実施形態の破砕装置によると、破砕容器１１に第二排出口１９を備えることにより、破砕物を比較的に重いものと比較的に軽いものとに分別すると共に、比較的に重い破砕物を、大きさごとにより細分して分別することができる。第三実施形態の破砕装置は、特に比較的に重い破砕物が全てスクリーン１９ａの網目１９ｂから通過するような被破砕物の破砕に適している。

また、第二実施形態の破砕装置と同様に、第二排出口１９のスクリーン１９ａの網目１９ｂから破砕容器１１内に外部の空気が流入するので、第二排出口１９が吸気部として機能する。そのため、排気部５１による第一排出口１５からの排気は、その流れが弱まらず、スムーズに流れる。また、二つの第二排出口１９，１９のスクリーン１９ａ，１９ａの網目１９ｂ，１９ｂから破砕容器１１内に外部の空気が流入するので、破砕容器１１内で側壁１１ａに沿って上昇する流れがより一層強まり、比較的に軽い破砕物が、さらに舞い上がりやすくなり、より確実に第一排出口１５から排出される。

なお、第三実施形態の破砕装置は、さらに破砕容器１１に、網目１９ｂの大きさが異なるスクリーン１９ａを有する第二排出口１９と、これに対する回収室７１および開閉部９１と、を複数備えるものであってもよい。この場合、第二排出口１９は、スクリーン１９ａの網目１９ｂの大きさが小さい順に、ゲート９９を所定の時間間隔で開けていく。このようにすると、比較的に重い破砕物が、スクリーン１９ａの数に応じて大きさごとに分別されるので、重い破砕物を大きさごとにさらに細分して分別することができる。
なお、この場合において、上記と同様に、特定の第二排出口１９のゲート９９のみを開けて破砕物を排出してもよい。

各第二排出口１９のスクリーン１９ａは、網目１９ｂの大きさが異なるものでなくてもよく、全部または一部のスクリーン１９ａの網目１９ｂの大きさが同じものであってもよい。この場合、第二排出口１９のうち、スクリーン１９ａの網目１９ｂの大きさが同じものは、時間をずらしてゲート９９を開けてもよいし、同時にゲート９９を開けてもよい。第二排出口１９のうち、スクリーン１９ａの網目１９ｂの大きさが同じものゲート９９を同時に開けておくと、その網目１９ｂを通過する破砕物の回収時間を短縮させることができる。

また、第三実施形態は、破砕容器１１に、さらに第三排出口１７と、これに対する回収室６１および開閉部８１と、を備えるものであってもよい。これによると、比較的に重い破砕物のうち、第二排出口１９のスクリーン１９ａの網目１９ｂを通過しない大きな破砕物を第三排出口１７から排出することができる。また、その大きな破砕物は、回転する打撃体３９，３９による打撃または打撃体３９，３９の回転により破砕容器１１内に形成される旋回流Ｆ１により第三排出口１７から排出されるので、従来の破砕装置に比べ、破砕容器１１内に残る破砕物の除去に手間がかからず、作業効率が良い。

第三実施形態の破砕装置は、第二実施形態の破砕装置と同様に、第二排出口１９が吸気部として機能するので、第一実施形態のようにダクト１０１ａとダンパ１０１ｂを備える必要はない。また、この場合には、第二排出口１９のうちスクリーン１９ａの網目１９ｂが小さいほうのゲート９９は閉じておく必要がないので、そのゲート９９を有する開閉部９１は備えなくてもよい。

なお、本発明の破砕装置は、上記各実施形態の構成に特に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において変更可能である。

１１ 破砕容器
１１ａ 側壁
１１ｂ 底壁
１１ｃ 上壁
１１ｄ 点検用開口部
１１ｅ 扉
１３ 投入口
１４ 吸気口
１５ 第一排出口
１７ 第三排出口
１９ 第二排出口（吸気部）
１９ａ スクリーン
１９ｂ 網目
２１ ホッパー
２１ａ 側壁
２１ｂ 入口
２３ 入口ゲート部
２３ａ ケース
２３ｂ 開口部
２３ｃ ガイドレール
２３ｄ 入口ゲート
２３ｅ 入口ゲート駆動装置
２５ 投入ゲート部
２５ａ 投入ゲート
２５ｂ 投入ゲート駆動装置
２５ｃ 軸受
３１ 回転軸
３１ａ 軸受
３１ｂ プーリー
３３ 回転軸用モータ（回転軸駆動装置）
３３ａ モータ回転軸
３３ｂ プーリー
３５ ベルト
３７ 電流計
３９ チェーン（打撃体）
４１ 回収容器
４１ａ 側壁
４１ｃ 上壁
４１ｄ 開口部
４１ｅ 扉
４３ 吸入口
４５ 排出路
４７ 回収箱
５１ 排気部
５３ 排気口
５５ ファン
５７ ファン駆動装置
６１，７１ 回収室
６１ａ，７１ａ 側壁
６１ｃ，７１ｃ 上壁
６１ｄ，７１ｄ 開口部
６１ｅ，７１ｅ 扉
６３，７３ 回収箱
８１，９１ 開閉部
８３，９３ ゲート昇降装置
８３ａ，９３ａ ロッド
８３ｂ，９３ｂ 昇降部
８５，９５ 縦ガイドレール
８７，９７ 横ガイドレール
８９，９９ ゲート
１０１ 吸気部
１０１ａ ダクト
１０１ｂ ダンパ
１１１ 架台
Ｆ１ 旋回流
Ｆ２ 循環流

Claims (10)

1. 内部に被破砕物が収容される破砕容器と、
   前記破砕容器に設けられる被破砕物の投入口と、
   前記破砕容器内の底部に設けられる回転軸と、
   前記回転軸を回転駆動させる回転軸駆動装置と、
   前記回転軸に設けられる打撃体と、
   前記破砕容器において前記打撃体より高い位置に設けられる第一排出口と、
   前記破砕容器内の空気を前記第一排出口より強制的に排気する排気部と、
   前記破砕容器の下部に設けられ、開口部に網目を有するスクリーンが設けられる少なくとも一つの第二排出口と、
   を備えることを特徴とする破砕装置。
2. 複数の前記第二排出口と、全部または一部の前記第二排出口を開閉する前記第二排出口の開閉部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
3. 各前記第二排出口の前記スクリーンの網目の大きさがそれぞれ異なることを特徴とする請求項２記載の破砕装置。
4. 前記破砕容器の下部に設けられる第三排出口と、前記第三排出口を開閉する前記第三排出口の開閉部と、を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の破砕装置。
5. 前記回転軸駆動装置は、前記回転軸駆動装置に流れる電流を計測する電流計を備え、前記電流計の値と閾値とを比較して、前記第二排出口の開閉部および前記第三排出口の開閉部の一方または両方を開閉することを特徴とする請求項２、３または４記載の破砕装置。
6. 破砕容器の内部に被破砕物を収容し、前記破砕容器内の回転軸に設けられる打撃体を回転させることにより、前記被破砕物を破砕して破砕物とすると共に、前記破砕容器内に空気の流れを形成し、
   前記破砕容器に少なくとも一つ備えられ、網目を有するスクリーンが開口部に設けられた第二排出口から前記破砕容器内に空気を吸気しつつ、前記破砕容器に備えられた第一排出口から前記破砕容器内の空気を排気することにより、前記破砕物のうち前記破砕容器内で前記空気の流れにより舞う比較的に軽い破砕物を前記第一排出口から排出し、
   前記破砕物のうち前記空気の流れにより舞わずに前記破砕容器内に留まる比較的に重い破砕物を、前記打撃体の回転による打撃または前記空気の流れにより、少なくとも一つの前記第二排出口から排出することを特徴とする破砕方法。
7. 前記破砕容器に複数の前記第二排出口と、全部または一部の前記第二排出口を開閉する前記第二排出口の開閉部とを備え、
   前記比較的に重い破砕物を、前記第二排出口の前記開閉部を開閉して、全部または一部の前記第二排出口から排出することを特徴とする請求項６記載の破砕方法。
8. 各前記第二排出口の前記スクリーンの網目の大きさがそれぞれ異なり、前記比較的に重い破砕物を、前記スクリーンの網目が小さい順に前記第二排出口の前記開閉部を開けて各前記第二排出口から順次排出することを特徴とする請求項７記載の破砕方法。
9. 前記破砕容器に、さらに第三排出口と、前記第三排出口を開閉する前記第三排出口の開閉部と、を備え、
   前記比較的に重い破砕物を、前記第二排出口から排出し、次いで、前記破砕容器内に残った前記比較的に重い破砕物を、前記第三排出口の前記開閉部を開けて、前記打撃体の回転による打撃または前記空気の流れにより、前記第三排出口から排出することを特徴とする請求項６、７または８記載の破砕方法。
10. 前記破砕容器内の回転軸を回転させる回転駆動装置を備え、前記回転軸駆動装置は、前記回転軸駆動装置に流れる電流を計測する電流計を備え、前記電流計の値と閾値とを比較して、前記第二排出口の開閉部および前記第三排出口の開閉部の一方または両方を開閉することを特徴とする請求項７、８または９記載の破砕方法。

Images