JP6857889B1 - 板ガラスのリサイクル方法およびリサイクルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 乾式で板ガラスを適度の粒径にすることができ、しかも該粒径を容易に一定化することが可能なようにする。【解決手段】板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）とを有し、更に必要に応じて、前記ガラスカレット粉砕工程で得られた砂状ガラス粉を篩分けする砂状ガラス粉篩分け工程（Ｓ０００３）を有する。更に必要に応じて前記砂状ガラス粉篩分け工程（Ｓ０００３）で所定粒度より大きい砂状ガラス粉をガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）に戻して再粉砕するガラス粉粉砕工程（Ｓ０００４）を有し、前記板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）とガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）の一方または両方の工程で、発生するガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集工程（Ｓ０００５）（Ｓ０００６）を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽光パネルガラス、自動車ガラス、窓ガラスおよび遊戯機ガラス等として使用された板ガラスを資源化するためのリサイクルシステムおよびリサイクル方法に関する。

板ガラスは、前述した通り、太陽光パネルガラス、自動車ガラス、窓ガラスおよび遊戯機ガラス等として種々の分野で使用されているが、その資源化率は低く、廃棄される板ガラスは、通常、シュレッダーダストとして地中に埋められることが多い。

また、廃棄処分となる板ガラスは、割った場合に鋭利なガラスカレットとなり、またその形状も不定形且つ大小様々であるため、取扱い難く、リサイクルに適していないのが実情である。

そして、従来のガラスリサイクル方法としては、シート或いはフィルム付き廃棄ガラスを再利用するためのガラスリサイクル方法であって、 廃棄ガラスを破砕し、破砕されたガラス片をサイズが異なる少なくとも２つのガラス片にふるい選別し、ふるい選別されたガラス片の一部を再利用ガラスとして回収し、ふるい選別されたガラス片の他の一部とシートあるいはフィルム片とを風力選別し、風力選別されたガラス片を再利用ガラスとして回収するようにしたリサイクル方法が知られている。

また、建設複合廃材から骨材を分離回収する方法として、比重の差が殆どない骨材とガラス成分に対して、骨材とガラス成分の破砕強度の差を利用して摩鉱によりガラス成分を骨材より微粉化させて分級し骨材を回収する方法が知られている。

特開２０１１−１８３２４３号公報 特開２００４−３４４８６８号公報

前述した従来技術のうち、シート或いはフィルム付き廃棄ガラスを再利用するためのガラスリサイクル方法の場合、選別対象となるガラスの粒径が一定化し難く、ふるい選別の作業に手間を要するという不都合があった。

また、建設複合廃材における骨材とガラス成分の分離を行うリサイクル方法では、湿式比重選別機を用いる必要があるため、その廃液処理その他に多大な手間と環境負荷がかかるという問題があった。

本発明の目的は、乾式で板ガラスを適度の粒径にすることができ、しかも該粒径を容易に一定化することが可能な板ガラスのリサイクル方法およびリサイクルシステムを提供することにある。

請求項１記載の本発明は、板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程を有し、該ガラスカレット粉砕工程が、ドラム部内でガラスカレットを衝突粉砕する粉砕用ロータを備えたガラス粉砕機と、ガラス粉砕機から伸びる搬送用パイプを介して前記粉砕用ロータの風圧で飛散搬送される砂状ガラス粉を衝突粉砕する反射板を備えたプレダスタとによって行われることを特徴とする板ガラスのリサイクル方法である。

請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載の板ガラスのリサイクル方法について、更に、ガラスカレット粉砕工程で得られた砂状ガラス粉を篩分けする砂状ガラス粉篩分け工程を有することを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載の板ガラスのリサイクル方法について、更に、ガラス粉篩分け工程で所定粒度より大きい砂状ガラス粉をガラスカレット粉砕工程に戻して再粉砕するガラス粉粉砕工程を有することを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、前記請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法について、板ガラス破砕工程におけるガラスカレットの外形が、１５ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項５記載の本発明は、前記請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法について、ガラスカレット粉砕工程で得られる砂状ガラス粉の粒度が、０．３〜５ｍｍの範囲内であることを特徴とする。

請求項６記載の本発明は、前記請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法について、更に、板ガラス破砕工程とガラスカレット粉砕工程の一方または両方の工程で、発生するガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集工程を有することを特徴とする。

請求項７記載の本発明は、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法について、板ガラス破砕工程が、板ガラスを圧潰する一対の破砕ロールを備えたガラス破砕機によって行われることを特徴とする。

請求項８記載の本発明は、前記請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法について、板ガラスが太陽光パネルガラスであって、太陽光パネルにおける板ガラスの破砕工程後に太陽光パネルのモジュールを排除して、ガラスカレットのみを粉砕することを特徴とする。

請求項９記載の本発明は、前記請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項記載の板ガラスリサイクル方法に使用する板ガラスリサイクルシステムであって、板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程を実行する板ガラス破砕機と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程を実行するガラス粉砕装置を備え、板ガラス破砕機は、互いに対向する上側ロールと下側ロールとからなる上下一対の板ガラス破砕ロール並びに前記上側ロールの前側および後側にそれぞれ設けられた押えロールを有する破砕機本体と、破砕機本体の前側および後側にそれぞれ設けられたローラコンベアを有し、前記上側ロールおよび下側ロールにはその軸線方向と直交する方向に所定間隔をあけて横断面方形の凸条が周設され、且つ上側ロールと下側ロールの凸条は互い違いに配設されており、ガラス粉砕装置は、予め破砕されたガラスカレットを粉砕する粉砕用ロータが内蔵されたドラム部を有する粉砕機と、粉砕機から斜め上方に伸び、前記ドラム部内で粉砕された砂状ガラス粉を誘導する略直線状の搬送用パイプと、搬送用パイプの上端が挿入された容器状のプレダスタとを有し、プレダスタが、前記搬送用パイプの上端と対向し、且つ搬送用パイプの上端から吐出する砂状ガラス粉をプレダスタ内へ誘導する反射板を備えているものである。

請求項１０記載の本発明は、前記請求項９記載の板ガラスリサイクルシステムについて、板ガラス破砕機の上下ロールの凸条が先端側に向かって幅が狭い横断面台形となされていることを特徴とする。

請求項１１記載の本発明は、前記請求項９または請求項１０記載の板ガラスリサイクルシステムについて、更に、板ガラス破砕機とプレダスタの一方または両方にガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集機が付設されていることを特徴とする。

本発明に係る板ガラスのリサイクル方法によれば、太陽光パネルガラス、自動車ガラス、窓ガラスおよび遊戯機ガラス等として使用された板ガラスを最終的に一定粒度の細かな砂状のガラス粉とすることができるため、従来に比べて、板ガラスの資源化が高度に実現される。

また、本発明に係る板ガラスのリサイクル方法は、乾式で行えるため、従来の湿式比重選別機のような廃液処理の問題もなく、またリサイクル作業における環境負荷の問題も解消される。

更に、本発明のリサイクル方法によれば、前述した通り、最終的に得られる砂状ガラスを、道路構築材として利用したり、装飾用材として利用することができ、幅広い分野での利用が期待できる。

特に、板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程を実行する板ガラス破砕機と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程を実行するガラス粉砕装置を備え、板ガラス破砕機が、互いに対向する上側ロールと下側ロールとからなる上下一対の板ガラス破砕ロール並びに前記上側ロールの前側および後側にそれぞれ設けられた押えロールを有する破砕機本体と、破砕機本体の前側および後側にそれぞれ設けられたローラコンベアを有し、前記上側ロールおよび下側ロールにはその軸線方向と直交する方向に所定間隔をあけて横断面方形の凸条が周設され、且つ上側ロールと下側ロールの凸条は互い違いに配設されている請求項１０記載の板ガラスリサイクルシステムによれば、前述した種々の効果が容易且つ確実に得られる。

また、ガラス粉砕装置が、予め破砕されたガラスカレットを粉砕する粉砕用ロータが内蔵されたドラム部を有する粉砕機と、粉砕機から斜め上方に伸び、前記ドラム部内で粉砕された砂状ガラス粉を誘導する略直線状の搬送用パイプと、搬送用パイプの上端が挿入された容器状のプレダスタとを有し、プレダスタが、前記搬送用パイプの上端と対向し、且つ搬送用パイプの上端から吐出する砂状ガラス粉をプレダスタ内へ誘導する反射板を備えていることを特徴とする請求項１２記載の板ガラスリサイクルシステムによれば、前述した種々の効果が更に重畳的に得られる。

本発明の実施形態に係るリサイクル方法を示すフローチャートである。 板ガラス破砕機とガラスカレット粉砕機を備えた本発明に係るリサイクルシステムの全体図である。 本発明の実施形態である板ガラス破砕機の側面図である。 同板ガラス破砕機の平面図である。 上下ロール間に二枚の太陽光パネルガラスが挟まれた状態の断面図である。 図５の部分拡大図であって、板ガラス破砕機における上下ロールによる板ガラスの第一破砕状態を示す拡大断面図である。 図５の部分拡大図であって、図６の板ガラス破砕位置から板ガラスをコンベアと共に左右方向に１／２ピッチずらした第二破砕状態を示す拡大断面図である。 上側ロールと下側ロールとの個別のモータ駆動を示す正面図である。 図８における上側ロールと下側ロールの取付け状態を一部断面して示す拡大正面図である。 ローラコンベアのずらし装置の斜視図である。 下側ロールの昇降に係る偏心リングおよび外周ギアの構成を示す側面図である。 図１１の偏心リングによる下側ロールの偏心位置を示す図であって、（ａ）が 偏心ゼロの状態、（ｂ）が第一偏心状態、（ｃ）が第二偏心状態である。 比較形態に係る上下ロールによる板ガラスの挟み込み状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る上下ロールによる太陽光パネルガラスの破砕状態を示す試験結果画像である。 同じく実施形態に係る上下ロールによる太陽光パネルガラスの破砕状態を示す試験結果画像であって、バックシートが破損していない剥離状態を示す。 実施形態の上下ロールの状態を示す試験画像である。 比較形態に係る上下ロールによる太陽光パネルガラスの破砕状態を示す試験結果画像であって、バックシートが破れた状態を示す。 比較形態の上下ロールの状態を示す試験画像である。 本発明の実施形態に係るガラス粉砕装置の正面図である。 同実施形態におけるプレダスタおよびホッパの垂直断面図である。 同実施形態に係るガラス粉砕装置における粉砕機の垂直断面図である。 同実施形態に係るガラス粉砕装置における粉砕機の斜視図である。 同実施形態に係るガラス粉砕装置における粉砕機の内部構造を示す斜視図である。 同実施形態に係るガラス粉砕装置における粉砕機でのロータ取付け状態を示す要部拡大斜視図である。 ドラム部と内蓋との関係を示す斜視図である。 図２５の内蓋取付け後における扉体の開閉要領を示す斜視図である。 粉砕機における駆動回転軸の軸受状態を示す斜視図である。 粉砕機の駆動回転軸と電動モータとの連動構造を示す斜視図である。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。

なお、本実施形態において、前後左右上下は、図２を基準とし、前側とは図２の左側方向を指し、後側とは同図右側方向を意味する。また、左側とは図２の図面紙葉の表側方向を指し、右側とは同図、図面紙葉の裏側方向を意味するものとする。更に、上側下側とは、図２における上側方向、下側方向を指すものとする。

図１に示すように、本発明に係る板ガラスのリサイクル方法は、板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）とを有し、更に必要に応じて、前記ガラスカレット粉砕工程で得られた砂状ガラス粉を篩分けする砂状ガラス粉篩分け工程（Ｓ０００３）を有する。

また、本実施形態の板ガラスリサイクル方法では、更に前記砂状ガラス粉篩分け工程（Ｓ０００３）で所定粒度より大きい砂状ガラス粉をガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）に戻して再粉砕するガラス粉粉砕工程（Ｓ０００４）を有する。

この他、本実施形態では、前記板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）とガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）の一方または両方の工程で、発生するガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集工程（Ｓ０００５）（Ｓ０００６）を有する。

本実施形態では、前記板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）で得られるガラスカレットの外形は約１５ｍｍ以下であり、ガラスカレット粉砕工程で得られる砂状ガラス粉の粒度は、０．３〜５ｍｍの範囲内である。

図２に示すように、本実施形態に係る板ガラスのリサイクル方法は、前記板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）が、板ガラスを圧潰する一対の破砕ロール２Ａ・２Ｂを備えたガラス破砕機１によって行われ、前記ガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）が、ドラム部５３内でガラスカレットを衝突粉砕する粉砕用ロータ５６を備えたガラス粉砕機５２と、ガラス粉砕機５２から伸びる搬送用パイプ６０を介して前記粉砕用ロータ５６の風圧で飛散搬送される砂状ガラス粉を衝突粉砕する反射板６１を備えたプレダスタ５４によって実行されるものである。

すなわち、本実施形態に係る板ガラスのリサイクル方法は、板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程（Ｓ０００１）を実行する板ガラス破砕機１と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程（Ｓ０００２）を実行するガラス粉砕装置５１を備えている板ガラスリサイクルシステムによって行われるのである。

そして、板ガラスのリサイクルシステムにおいて、板ガラス破砕機１は、互いに対向する上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂとからなる上下一対の板ガラス破砕ロール並びに前記上側ロール２Ａの前側および後側にそれぞれ設けられた押えロール６を有する破砕機本体１０と、破砕機本体１０の前側および後側にそれぞれ設けられたローラコンベア１１Ａ・１１Ｂを有し、前記上側ロール２Ａおよび下側ロール２Ｂにはその軸線方向と直交する方向に所定間隔をあけて横断面方形の凸条３Ａ・３Ｂが周設され、且つ上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂの凸条３Ａ・３Ｂは互い違いに配設されているものである。

また、板ガラスのリサイクルシステムにおいて、前記ガラス粉砕装置５１は、予め破砕されたガラスカレットを粉砕する粉砕用ロータ５６が内蔵されたドラム部５３を有する粉砕機５２と、粉砕機５２から斜め上方に伸び、前記ドラム部５３内で粉砕された砂状ガラス粉を誘導する略直線状の搬送用パイプ６０と、搬送用パイプ６０の上端が挿入された容器状のプレダスタ５４とを有し、プレダスタ５４が、前記搬送用パイプ６０の上端と対向し、且つ搬送用パイプ６０の上端から吐出する砂状ガラス粉をプレダスタ５４内へ誘導する反射板６１を備えている。

また、本実施形態では、前記板ガラス破砕機１とプレダスタ５４の両方にガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集機２１・９２が付設されている。

次に、図２に示すように、前記板ガラスリサイクルシステムによるリサイクル方法の全体構成について説明すると、板ガラス破砕機１における後側のローラコンベア１６Ｂ上に載せられた板ガラスＳＧは上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂによって圧潰され、圧潰されたガラスカレットＧＣは前側のローラコンベア１６Ａから第一ベルトコンベアＢＴ１によって、ガラス粉砕機５１へ運ばれ、該ガラス粉砕機５１内でガラスカレットＧＣは粉砕されて砂状ガラス粉となり、該砂状ガラス粉は搬送用パイプ６０を介して前記プレダスタ５４内に進入して該プレダスタ５４内の反射板６１に砂状ガラス粉が衝突することで砂状ガラス粉は更に粉砕される。その後、前記砂状ガラスはホッパ５５によって篩機７５に搬入される。そして、該篩機７５内で所定粒度（例えば５ｍｍ）以下の砂状ガラス粉は、最終的な資源として回収用コンテナ（図示せず）に収容される。一方、前記篩機７５内で所定粒度（例えば５ｍｍ）より大きいス砂状ガラス粉はリターン用コンベアとしての第二ベルトコンベアＢＴ２に載せられて再び前記ガラス粉砕機５２内へ投入され、更なる粉砕が行われる。

次に、前述した板ガラス破砕機の詳細について説明すると、 図３〜図７に示すように、本実施形態に係る板ガラス破砕機１は、中央部分に、左右方向に対向する上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂとからなる上下一対の板ガラス破砕ロールを備えた破砕機本体１０が設けられ、その前側および後側にそれぞれローラコンベア１１Ａ・１１Ｂが設置されている。

より詳細には、破砕機本体１０は、前述した通り、互いに左右方向に対向する上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂとからなる上下一対の板ガラス破砕ロール（鋼鉄製）を備え、各ロール２Ａ・２Ｂには、それらの軸線方向と直交する方向に所定間隔Ｐ（ピッチ）をあけて横断面方形の凸条３Ａ・３Ｂと、これら凸条３Ａ・３Ｂ間に形成された所定深さの凹溝４Ａ・４Ｂがそれぞれ周設され、且つ上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂにおける前記凸条３Ａ・３Ｂ同士並びに前記凹溝４Ａ・４Ｂ同士はそれぞれ互い違いに配設されている。

また、凸条３Ａ・３Ｂは、本実施形態では、先端側に向かって幅が狭い横断面台形となされており、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂとの間隔Ｂは、大体−２〜２８ｍｍ程度の範囲で変更され、各ロール２Ａ・２Ｂにおける凸条３Ａ・３ＢのピッチＰは約１２〜１６ｍｍの範囲内に設定され、凸条３Ａ・３Ｂ間の凹溝４Ａ・４Ｂの深さＤは約６〜８ｍｍの範囲内に設定される。また、凸条３Ａ・３Ｂの傾斜角度αは１２〜２０°の範囲で変更される。

本実施形態では、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂの間隔Ｂは、６ｍｍまたは７ｍｍに設定され、凸条３Ａ・３ＢのピッチＰは１４ｍｍ、凹溝４Ａ・４Ｂの深さＤは７ｍｍに設定されている。
また、破砕機本体１０における上側ロール２Ａの前側および後側にはそれぞれ板ガラスＳＧを押える押えロール６が回転自在に軸支されている。

更に、破砕機本体１０には、板ガラスＳＧの破砕の際に発生するガラス粉を吸引捕集するための吸引ダクト７が配設され、吸引ダクト７から吸引されたガラス粉は中継ダクト２２を経由して捕集機（集塵機）２１に捕集される。

また、前記下側ロール２Ｂの下方には破砕された太陽光パネルガラスのカレットを受ける第一シュート１８Ａとこれに続く第二シュート１８Ｂが設けられ、更に第二シュート１８Ｂの下端はベルトコンベア１９上に位置しており、かかる構造によって、破砕されたガラスカレットは前記ベルトコンベア１９によって次工程へ搬送されるようになされている。更に、後側のローラコンベア１１Ｂの下部には、破砕された太陽光パネルガラスのカレットを受けるコンテナ台車２０が設置され、該コンテナ台車２０内へ落下したガラスカレットは、作業員（図示せず）によって前記ベルトコンベア１９へ搬入される。

また、本実施形態において、ローラコンベア１１Ａ・１１Ｂにおける各ローラ１６Ａ・１６Ｂは、それらと同軸に設けられたスプロケット２３と該スプロケット２３と噛合するチェーンＣを介してモータＭ４により正逆回動するようになされている。

更に、前後の押えローラ６の前側と後側におけるローラコンベア１１Ａ・１１Ｂとの間には、板ガラスＳＧを誘導する誘導バー１７Ａ・１７Ｂが左右方向に間隔をあけて設けられている。

更に、図８および図９に示すように、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂは、破砕機本体１０において、左右一対の軸受２３Ａ・２３Ｂによって回転自在に支持され、個別のモータＭ１・Ｍ２によって、独立して回転するようになされている。より詳細には、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂは、破砕機本体１０において、それぞれ左右一対の軸受２３Ａ・２３Ｂによって回転自在に軸支され、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂの各端部並びに前記モータモータＭ１・Ｍ２の回転軸にそれぞれ取り付けられたスプロケット２２Ａ・２２Ｂ間にチェーンＣＨが架け渡され、前記前記モータＭ１・Ｍ２によって、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂが回動するようになされている。

図４および図１０に示すように、本実施形態では、後述する通り、後側のローラコンベア１１Ｂを左右方向にずらすための、ずらし装置３０が後側のローラコンベア１１Ｂの下側に間隔をあけて二箇所設置されている。より詳細には、ずらし装置３０は、後側のローラコンベア１１Ｂのローラ１６Ｂと平行且つ回転自在なボールネジ５と、該ボールネジ５に対して左右方向に移動するナット状の雌ネジ部材９と、該雌ネジ部材９を一体に有するテーブルＴＢを備えている。そして、前記ボールネジ５はカップリング１４およびベアリング１５を介してモータＭ３によりガイドレールＧＲ上に回転自在に支承されている。そして、前記の通り、ボールネジ５はテーブルＴＢに挿着されているナット状の雌ネジ部材９と嵌合しており、ボールネジ５が回動することで雌ネジ部材９を介して前記テーブルＴＢが前記ガイドレールＧＲに沿って左右方向に移動し、前記テーブルＴＢ上の後側ローラコンベア１１Ｂも同様に左右方向に移動し得る構造となされている。

次に、図８、図９、図１１および図１２に示すように、偏心リング２５による下側ロール２Ｂの昇降について説明すると、下側ロール２Ｂの左右の軸受２３Ｂの外周部分は、偏心リング２５に囲まれて支持された構造となっており、そして、偏心リング２５を回転させることで下側ロール２Ｂおよび軸受２３Ｂの高さ位置が変更するようになされている。また、偏心リング２５が設けられている円形基盤２６の外周側部分にはギア２７が形成され、該外周ギア２７はピニオン２８と噛合し、ピニオン２８はストッパとしてのラック２９と噛合している。

図中２３ＢＯＣは前記下側ロール２Ｂの軸受２３Ｂの外周を示す。また、３５は下側ロール２Ｂの軸を示し、２ＢＯＣは下側ロール２Ｂの外周を示し、２ＡＯＣは上側ロール２Ａの外周を示す。

そして、図１２（ａ）に示す偏心リング２５の偏心ゼロ位置では下側ロール２Ｂの外周２ＢＯＣは上側ロール２Ａの外周２ＡＯＣに最接近し（−２ｍｍ程度）、偏心リング２５の回動に伴う図１２（ｂ）の偏心位置では下側ロール２Ｂの外周２ＢＯＣは上側ロール２Ａの外周２ＡＯＣから少し離れた位置となり（間隔８ｍｍ程度）となり、偏心リング２５の更なる回動に伴う図１２（ｃ）の偏心位置では下側ロール２Ｂの外周２ＢＯＣは上側ロール２Ａの外周２ＡＯＣから大きく離れた位置（間隔１８ｍｍ程度）となる。

そして、前述した通り、前記偏心リング２５が設けられている円形基盤２６の外周ギア２７とピニオン２８とが噛合しており、また該ピニオン２８はストッパとして機能するラック２９と噛合している構造であるため、ストッパであるラック２９がピニオン２８の回動を阻止し、これに伴って該ピニオン２８と噛合する円形基盤２６の外周ギア２７も回動せず、その結果、円形基盤２６と一体の前記偏心リング２５も回動せず、これに伴って下側ロール２Ｂの高さ位置が一定に保たれ、この状態で軸受２３Ｂを介してモータＭ２により下側ロール２Ｂが回動することとなる。一方、ラック２９を移動させて該ラック２９とピニオン２８との噛合を解除することで円形基盤２６および偏心リング２５は回動自在となって、該偏心リング２５を回動させることで再び下側ロール２Ｂの高さ位置が変更され、所定の高さ位置で再びラック２９とピニオン２８を噛合させることで下側ロール２Ｂの高さ位置が固定されることとなる。

なお、図中３１は円形基盤２６の内周部分に一体に固定された表示盤であって、表面に下側ロール２Ｂの高さ位置を示す目盛３２が付されており、３３は目盛３２の指示部材である。

また、図１１に示すように、前記円形基盤２６の上方には上側ロール２Ａのスプロケット２２ＡおよびチェーンＣＨが位置している。

次に、図３〜図７に示すように、本実施形態に係る板ガラス破砕機の使用要領について説明すると、先ず、前方へ向かって回転している後側ローラコンベア１１Ｂ上に作業者（図示せず）が太陽光パネルガラスＳＧを背中合わせで二枚載せると、該太陽光パネルガラスＳＧは後側ローラコンベア１１Ｂ上を進んで、破砕機本体１０における上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂ間に挟み込まれて圧潰されつつ、前側ローラコンベア１１Ａ上に出てくる。そして、太陽光パネルガラスＳＧの後端が上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂ間に達した時点で前後のローラコンベア１１Ａ・１１Ｂ並びに上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂを逆回転させて、太陽光パネルガラスＳＧを再び上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂ間に挟み込ませて再度圧潰させる。このような太陽光パネルガラスＳＧの上下ロール２Ａ・２Ｂに対する往復移動によって太陽光パネルガラスＳＧにおける前記上下ロール２Ａ・２Ｂの圧接部分での破砕がより綿密に行われる。そして、次に、前記往復移動させた太陽光パネルガラスＳＧを再度、上側ロール２Ａと下側ロール２Ｂへ送る際には、前述した、ずらし装置３０を作動させて、後側ローラコンベア１１Ｂを左右方向に１／２ピッチだけずらせて上下ロール２Ａ・２Ｂに太陽光パネルガラスＳＧを挟み込ませることで、太陽光パネルガラスＳＧおける前記往復移動で直接的圧潰されなかった部分も直接的に圧潰されるため、太陽光パネルガラスＳＧの全面についてより多く細かな破砕が実行される（図６、図７参照）。なお、図中ＢＳは太陽光パネルガラスＳＧのバックシートを示す。
［比較試験］

次に、前述した実施形態に係る横断面台形の凸条３Ａ・３Ｂの間隔（ピッチ）Ｐが７ｍｍ、凸条３Ａ・３Ｂ間の凹溝４Ａ・４Ｂの深さＤが１４ｍｍとなされた上下ロール２Ａ・２Ｂと図１３に示す横断面三角形の凸条３３Ａ・３３Ｂであって、その間隔（ピッチ）Ｐを１０ｍｍ、凸条３３Ａ・３３Ｂ間の凹溝３４Ａ・３４Ｂの深さＤを２．５ｍｍとした比較形態の上下ロール３２Ａ・３２Ｂによる太陽光パネルガラスの破砕試験を実施したところ、図１４に示すように、実施形態の上下ロール２Ａ・２Ｂではほぼ均一で適度な細かさの粒径のガラスカレットが得られ、また図１５に示すように、太陽光パネルガラスのバックシートの破損も発生せず、また図１６の通り、凹溝４Ａ・４Ｂ内への圧潰されたガラスの詰まりも全く発生しなかった。一方、比較形態の上下ロール３２Ａ・３２Ｂでは、図１７に示すように、太陽光パネルガラスのバックシートが破損してヒビわれが発生し、それがコンタミネーション（不純物）として破砕されたガラスカレットに混入していた。また、比較形態の上下ロール３２Ａ・３２Ｂでは、図１８に示すように、その凹溝３４Ａ・３４Ｂ内への圧潰ガラスの詰まりが発生し、また凸条３３Ａ・３３Ｂの摩耗も顕著であった。

次に、前述したガラスカレットの粉砕機５２とプレダスタ５４からなるガラス粉砕装置５１の詳細について説明すると、

図１９〜図２１に示すように、本実施形態に係るガラス粉砕装置５１は、予め破砕されたガラスカレットを粉砕する粉砕用ロータ５６が内蔵されたドラム部５３を有する粉砕機５２と、粉砕機５２から斜め上方に伸び、前記ドラム部５３内で粉砕されたガラスを誘導する略直線状の搬送用パイプ６０と、搬送用パイプ６０の上端が挿入された容器状のプレダスタ５４と、プレダスタ５４の下部に一体的に設けられたホッパ５５を有している。なお、図中７０は、粉砕対象である前記破砕されたガラスカレットの投入口を示す。また、前記ドラム部５３の内周面にはライナ５７として複数の円弧状耐摩耗性鋼板がボルト５８およびナット５９で固定されている。

なお、本実施形態において、粉砕機５２に対する搬送用パイプ６０の傾斜角度αは約６０°である。

前記プレダスタ５４は、前記搬送用パイプ６０の上端６０ａと対向し、且つ搬送用パイプ６０の軸線に対して所定角度傾斜した反射板６１を有しており、搬送用パイプ６０から吐出した砂状ガラス粉は前記反射板６１に衝突してプレダスタ５４内へ投入され、更に反射板６１に衝突した後の砂状ガラス粉ＧＳはプレダスタ５４内の垂下受板９１に受け止められてスムーズに落下し、前記ホッパ５５内に投入される。また、プレダスタ５４内に充満しているパウダー状ガラス粉ＧＰはプレダスタ５４の上部に連結されているチャンバー９５内に流入した後、ダクト９４およびバタフライダンパー９３を経由して前記捕集機９２内に捕集される（図１９、図２０参照）。本実施形態において、捕集機９２はバグフィルタ等を具備する集塵機能を備えたものであり、当該捕集機９２に捕集されたパウダー状のガラス粉は、ホッパ５５に集積される砂状ガラス粉と同様、資材としてリサイクルされ得る。

図２０に示すように、より詳細には、砂状ガラス粉ＧＳは自重でホッパ５５内へ落下し、比重が非常に軽いパウダー状ガラスＧＰだけが捕集機９２に吸引されることとなる。なお、図中６２はプレダスタ５４内を目視するための窓を示す。

図２１〜図２４に示すように、粉砕用ロータ５６は、中心に回転駆動軸６３の軸受６４を有する円形基板６６と、円形基板６６の一面に放射状に設けられた複数の粉砕板６７と、各粉砕板６７の端部を周回するように全粉砕板６７の端部に装着されたリング状板６８を備えている。

図２３〜図２６に示すように、前記ドラム部５３の中央部分には前記回転駆動軸６３が突出しており、回転駆動軸６３に粉砕用ロータ５６の軸受６４が嵌め合わされて止めナット７１によって固定されており、かかる構造によって、粉砕用ロータ５６が回転自在に軸支されている。

粉砕用ロータ５６が内蔵されたドラム部５３には、内蓋７２が装着され、更に内蓋７２の外側にヒンジ９０を介して扉体７３が取り付けられ、該扉体７３によってドラム部５３が開閉自在となされている。本実施形態では、内蓋７２が粉砕用ロータ５６のリング状板６８と同形となされている。

この他、図２７および図２８に示すように、本実施形態では、粉砕用ロータ５６の回転駆動軸６３は、一対のプーリ７４Ａ・７４ＢとベルトＢ、軸受８１を介して電動モータＭによって回転する構造となされており、且つその回転は、粉砕用ロータ５６で粉砕された砂状ガラス粉が搬送用パイプ６０内へ誘導されるような回転となされている。また、前記ホッパ５５の下部には篩機７５が設置されている。

次に、本実施形態に係るガラス粉砕装置５１の使用方法について説明すると、電動モータＭを作動させて粉砕用ロータ５６を回転させた状態で、予め前記破砕機１によって破砕されたガラスカレットＧＣを粉砕機５２の投入口７０から粉砕機５２内に投入することで、該ガラスカレットＧＣが回転している粉砕用ロータ５６の粉砕板６７に衝突して粉砕され、また粉砕板６７に衝突した後のガラスカレットＧＣは、粉砕用ロータ５６を囲むようにドラム部５３内周面に取り付けられている耐摩耗性のライナ５７に衝突することで更に粉砕され、またこのような粉砕状態においてドラム部５３内を飛び交うガラスカレットＧＣ同士が衝突する等して、前記投入口７０から投入される際には鋭利な角があったガラスカレットＧＣは、粉砕されると共に前記鋭利な角も磨耗によって無くなり、最終的に鋭利な角がとれた細かな砂状のガラス粉ＧＳとなる。

また、前記粉砕用ロータ５６の回転に伴ってドラム部５３内にはガラスカレットＧＣを巻き上げる旋回空気渦流が発生しており、前述した粉砕によって、外形が数ミリ程度にまで粉砕された細かい砂状ガラス粉ＧＳは前記巻き上げ空気渦流によって、搬送用パイプ６０内を上昇してプレダスタ５４へ誘導される。この際、搬送用パイプ６０は、略直接状であるため、前記砂状ガラス粉ＧＣは搬送途中に淀みなく、何らの抵抗もなく、スムーズにプレダスタ５４内に進入する。そして、プレダスタ５４内では、前記搬送用パイプ６０の上端と対向して配設されている傾斜状の反射板６１に、前記進入してきた砂状ガラス粉ＧＳが衝突し、更に反射板６１に、衝突した後の砂状ガラス粉ＧＳは、プレダスタ５４内の垂下受板９１に受け止められて下方に落下し、最終的にプレダスタ５４下方のホッパ５５に前記砂状ガラス粉ＧＳが落下する。そして、砂状ガラス粉ＧＳはホッパ５５から前記篩機７５へ流入する。

一方、ドラム部５３内で十分に粉砕されていないガラスカレットＧＣは、前記粉砕用ロータ５６の回転に伴うドラム部５３内の巻き上げ旋回空気渦流によって上昇せずに自重で落下すると共に再び粉砕用ロータ５６の粉砕板６７に衝突したり、その反動でライナ５７に衝突し、また前記ガラスカレットＧＣ同士の衝突によって更に粉砕化されるのである。そして、このような粉砕化の繰り返しによって外形が数ミリ程度にまで粉砕された細かい砂状ガラス粉ＧＳになった時に、該砂状ガラス粉ＧＳが前記粉砕用ロータ５６の回転に伴うドラム部５３内の巻き上げ旋回空気渦流によって上昇して搬送用パイプ６０内へ導かれるのである。

本発明に係るリサイクル方法およびリサイクルシステムによれば、板ガラスから一定粒度の砂状ガラス粉が容易且つ確実に得られるため、太陽光パネルガラス、自動車ガラス、窓ガラスおよび遊戯機ガラス等として使用された板ガラスを資源化の分野において、幅広い利用が期待できる。

１ 板ガラス破砕機
２Ａ 上側ロール
２Ｂ 下側ロール
３Ａ・３Ｂ 凸条
４Ａ・４Ｂ 凹溝
６ 押えローラ
１０ 破砕機本体
１１Ａ・１１Ｂ ローラコンベア
２１ 破砕機用捕集機
２５ 偏心リング
３０ コンベアずらし装置
ＳＧ 板ガラス
５１ ガラス粉砕装置
５２ ガラス粉砕機
５３ ドラム部
５４ プレダスタ
５５ ホッパ
５６ 粉砕用ロータ
６０ 搬送用パイプ
６１ 反射板
７５ 篩機
９２ プレダスタ用捕集機

Claims (11)

1. 板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程を有し、該ガラスカレット粉砕工程が、ドラム部内でガラスカレットを衝突粉砕する粉砕用ロータを備えたガラス粉砕機と、ガラス粉砕機から伸びる搬送用パイプを介して前記粉砕用ロータの風圧で飛散搬送される砂状ガラス粉を衝突粉砕する反射板を備えたプレダスタとによって行われることを特徴とする、板ガラスのリサイクル方法。
2. 更に、ガラスカレット粉砕工程で得られた砂状ガラス粉を篩分けする砂状ガラス粉篩分け工程を有する、請求項１記載の板ガラスのリサイクル方法。
3. 更に、ガラス粉篩分け工程で所定粒度より大きい砂状ガラス粉をガラスカレット粉砕工程に戻して再粉砕するガラス粉粉砕工程を有する、請求項１または請求項２記載の板ガラスのリサイクル方法。
4. 板ガラス破砕工程におけるガラスカレットの外形が、１５ｍｍ以下である、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法。
5. ガラスカレット粉砕工程で得られる砂状ガラス粉の粒度が、０．３〜５ｍｍの範囲内である、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法。
6. 更に、板ガラス破砕工程とガラスカレット粉砕工程の一方または両方の工程で、発生するガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集工程を有する、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法。
7. 板ガラス破砕工程が、板ガラスを圧潰する一対の破砕ロールを備えたガラス破砕機によって行われることを特徴とする、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法。
8. 板ガラスが太陽光パネルガラスであって、太陽光パネルにおける板ガラスの破砕工程後に太陽光パネルのモジュールを排除して、ガラスカレットのみを粉砕することを特徴とする、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項記載の板ガラスのリサイクル方法。
9. 請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項記載の板ガラスリサイクル方法に使用する板ガラスリサイクルシステムであって、板ガラスを破砕してガラスカレットを得る板ガラス破砕工程を実行する板ガラス破砕機と、該工程で得られたガラスカレットを砂状ガラス粉に粉砕するガラスカレット粉砕工程を実行するガラス粉砕装置を備え、板ガラス破砕機は、互いに対向する上側ロールと下側ロールとからなる上下一対の板ガラス破砕ロール並びに前記上側ロールの前側および後側にそれぞれ設けられた押えロールを有する破砕機本体と、破砕機本体の前側および後側にそれぞれ設けられたローラコンベアを有し、前記上側ロールおよび下側ロールにはその軸線方向と直交する方向に所定間隔をあけて横断面方形の凸条が周設され、且つ上側ロールと下側ロールの凸条は互い違いに配設されており、ガラス粉砕装置は、予め破砕されたガラスカレットを粉砕する粉砕用ロータが内蔵されたドラム部を有する粉砕機と、粉砕機から斜め上方に伸び、前記ドラム部内で粉砕された砂状ガラス粉を誘導する略直線状の搬送用パイプと、搬送用パイプの上端が挿入された容器状のプレダスタとを有し、プレダスタが、前記搬送用パイプの上端と対向し、且つ搬送用パイプの上端から吐出する砂状ガラス粉をプレダスタ内へ誘導する反射板を備えている、板ガラスリサイクルシステム。
10. 板ガラス破砕機の上下ロールの凸条が先端側に向かって幅が狭い横断面台形となされている、請求項９記載の板ガラスリサイクルシステム。
11. 更に、板ガラス破砕機とプレダスタの一方または両方にガラス粉塵を捕集するガラス粉塵捕集機が付設されている、請求項９または請求項１０記載の板ガラスリサイクルシステム。

Images