JP6892249B2 - Caret sorting device and cullet sorting method - Google Patents
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Description
本発明は、透明の結晶化ガラスを含むカレットの中から透明の結晶化ガラスを分別するカレット分別装置およびカレット分別方法に関する。 The present invention relates to a cullet sorting apparatus and a cullet sorting method for separating transparent crystallized glass from cullet containing transparent crystallized glass.
従来から、ガラス製造工場等においては、ガラス材料としてカレット(リサイクル用ガラス片)を利用しているが、カレットには、有色または透明、非結晶化ガラスまたは結晶化ガラス等の様々な種類のガラスが含まれることから、これらカレットの分別を行う必要がある。 Conventionally, cullet (glass pieces for recycling) has been used as a glass material in glass manufacturing factories, etc., but cullet is a variety of types of glass such as colored or transparent, non-crystallized glass or crystallized glass. It is necessary to separate these cullet because it contains.
このようなカレット分別装置の一例としては、薄茶色或いは紫色の結晶化ガラス(耐熱ガラス)と多色の非結晶化ガラス(ソーダガラス)とを含むカレット中から、薄茶色或いは紫色の結晶化ガラスを分別するカレット分別装置であって、430nm以下の波長を有する光によって、無色透明および薄青色の非結晶化ガラスと、それ以外のガラスとを分別し、630nm〜700nmの波長を有する光によって、薄茶色或いは紫色の結晶化ガラスとそれ以外の色のガラスとを分別するカレット分別装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 As an example of such a cullet sorting device, a light brown or purple crystallized glass from a cullet containing light brown or purple crystallized glass (heat resistant glass) and multicolored non-crystallized glass (soda glass). A cullet separator that separates colorless transparent and light blue non-crystallized glass with light having a wavelength of 430 nm or less and other glass, and by light having a wavelength of 630 nm to 700 nm. A cullet sorting device that separates light brown or purple crystallized glass and glass of other colors is known (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1のカレット分別装置では、薄茶色或いは紫色の結晶化ガラスを分別して排除することにより、通常のびん等を構成する非結晶化ガラスに、結晶化ガラスが混入することを回避している。
In the cullet sorting apparatus of
ところが、近年、透明色のガラスを利用して成形されたリサイクル製品において、リサイクル製品への内容物の充填時やリサイクル製品の搬送時に、リサイクル製品が破損する事例が若干ではあるものの発生している。 However, in recent years, in recycled products molded using transparent glass, there have been some cases where the recycled products are damaged when the contents are filled in the recycled products or when the recycled products are transported. ..
そこで、本出願人が原因を調査したところ、リサイクル用に回収されたカレット内に、以前は含まれていなかった透明の結晶化ガラスが含まれており、このような透明の結晶化ガラスは、透明の非結晶化ガラスと膨張率が異なるため、リサイクル製品に破損が生じ易くなっていることを突き止めた。リサイクル用に回収されるカレットの中に透明の結晶化ガラスが含まれるようになってきたのは、近年、耐熱性を備えた透明色のガラスから形成された鍋等の調理器具や食器等が普及してきており、これら製品がリサイクル用に回収されるようになってきたためだと推測される。 Therefore, when the applicant investigated the cause, the cullet recovered for recycling contained transparent crystallized glass that was not previously contained, and such transparent crystallized glass was found. We found that recycled products are prone to damage due to their different expansion rates from clear non-glassed glass. In recent years, transparent crystallized glass has come to be included in the cullet collected for recycling in cooking utensils such as pots and tableware made of heat-resistant transparent glass. It is presumed that this is because these products have become widespread and are being collected for recycling.
そして、この場合、特許文献1に記載のカレット分別装置では、430nm以下の波長を有する光を照射した時に、透明の非結晶化ガラスおよび透明の結晶化ガラスの両方が、透明のガラスとして判別されてしまうため、透明の結晶化ガラスがリサイクル用のガラスとして取り扱われてしまう。
In this case, in the cullet sorting apparatus described in
そこで、本発明の目的は、簡素かつ安価な構成で、透明の結晶化ガラスを分別することが可能なカレット分別装置およびカレット分別方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cullet sorting apparatus and a cullet sorting method capable of sorting transparent crystallized glass with a simple and inexpensive configuration.
本発明のカレット分別装置は、カレットを分別するカレット分別装置であって、ピーク波長330nm以上の紫外線をカレットに対して照射した場合の紫外線透過量により透明の結晶化ガラスを分別することにより、前記課題を解決するものである。
本発明のカレット分別方法は、カレットを分別するカレット分別方法であって、ピーク波長330nm以上の紫外線をカレットに対して照射した場合の紫外線透過量により透明の結晶化ガラスを分別することにより、前記課題を解決するものである。
The cullet sorting device of the present invention is a cullet sorting device that separates cullet, and the transparent crystallized glass is separated by the amount of ultraviolet light transmitted when the cullet is irradiated with ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 nm or more. It solves the problem.
The cullet separation method of the present invention is a cullet separation method for separating cullet, and the transparent crystallized glass is separated by the amount of ultraviolet light transmitted when the cullet is irradiated with ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 nm or more. It solves the problem.
本発明によれば、透明の結晶化ガラスを含む各種カレットに対して紫外線を照射した時の紫外線透過量(紫外線透過率)の違いを利用して、簡素かつ安価な構成で、透明の結晶化ガラスを分別することができる。 According to the present invention, transparent crystallization is performed with a simple and inexpensive configuration by utilizing the difference in the amount of ultraviolet ray transmittance (ultraviolet transmittance) when various cullets containing transparent crystallized glass are irradiated with ultraviolet rays. The glass can be separated.
以下に、本発明の一実施形態に係るカレット分別装置10について、図面に基づいて説明する。
Hereinafter, the
まず、カレット分別装置10は、有色(黒色)の非結晶化ガラス、有色(茶色)の結晶化ガラス、透明の非結晶化ガラス、および、透明の結晶化ガラスを含むカレットWの中から、透明の結晶化ガラスを分別するものである。
First, the
なお、一般的には、有色の非結晶化ガラスや透明の非結晶化ガラスは、リサイクル用途で使用され、有色の結晶化ガラスや透明の結晶化ガラスは、廃棄されることになる。 In general, colored non-crystallized glass and transparent non-crystallized glass are used for recycling, and colored crystallized glass and transparent crystallized glass are discarded.
カレット分別装置10は、図1に示すように、振動フィーダ等から成るカレット供給部20と、カレット通過経路を挟んで配置される紫外線光源30および紫外線センサー40と、カレット通過経路を挟んで配置されるLED等から成る可視光源50およびカラーカメラ等から成る可視光センサー60と、エアーを噴出して特定のカレットWを吹き飛ばすエアーノズル70と、リサイクル用途のカレットWを収容する回収ボックス80と、排除するカレットWを収容する排除ボックス90と、紫外線センサー40や可視光センサー60やエアーノズル70等の各部を制御する制御部(図示しない)とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、紫外線光源30が紫外線LEDとして構成され、紫外線センサー40が、シリコンUVセンサー(シリコンフォトダイオードを有した紫外線量を測定可能なセンサー)として構成されている。
In the present embodiment, the
次に、カレット分別装置10を用いた透明の結晶化ガラスのカレット分別方法について、以下に説明する。
Next, a method for separating cullet of transparent crystallized glass using the
まず、本実施形態のカレット分別方法は、各種カレットWに対して紫外線を照射した時の紫外線透過量(紫外線透過率)の違いを利用して、透明の結晶化ガラスとそれ以外のガラスとを分別するものである。 First, in the cullet sorting method of the present embodiment, transparent crystallized glass and other glass are separated by utilizing the difference in the amount of ultraviolet rays transmitted (ultraviolet transmittance) when various cullet Ws are irradiated with ultraviolet rays. It is for sorting.
具体的に説明すると、図2のグラフに示すように、ピーク波長330〜380nmの紫外線を各種カレットWに対して照射した場合、透明の非結晶化ガラスでは、ピーク波長330nmの紫外線では約20〜55%程度の透過率を計測し、ピーク波長380nmの紫外線では約80〜90%程度の透過率を計測する。
これに対して、透明の結晶化ガラスでは、ピーク波長330nmの紫外線では約0%の透過率を計測し、ピーク波長380nmの紫外線では約40〜60%程度の透過率を計測し、また、有色の非結晶化ガラスおよび有色の結晶化ガラスでは、ピーク波長330〜380nmの紫外線で、約0%の透過率となる。
Specifically, as shown in the graph of FIG. 2, when various cullet Ws are irradiated with ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 to 380 nm, the transparent non-crystallized glass has about 20 to 20 to ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 nm. A transmittance of about 55% is measured, and a transmittance of about 80 to 90% is measured for ultraviolet rays having a peak wavelength of 380 nm.
On the other hand, in transparent crystallized glass, the transmittance is measured at about 0% for ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 nm, and about 40 to 60% is measured for ultraviolet rays having a peak wavelength of 380 nm, and the color is colored. In the non-crystallized glass and the colored crystallized glass, the transmission rate is about 0% at the peak wavelength of 330 to 380 nm.
このように、対象となるガラスの厚みに関わらず、ピーク波長330〜380nmの紫外線を照射することにより、少なくとも透明の非結晶化ガラスと透明の結晶化ガラスとを良好に判別することができる。なお、図2に示す3、5、6、8mmとは、カレットWの厚みのことを意味している。 In this way, at least transparent non-crystallized glass and transparent crystallized glass can be satisfactorily discriminated by irradiating ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 to 380 nm regardless of the thickness of the target glass. In addition, 3, 5, 6, 8 mm shown in FIG. 2 means the thickness of the cullet W.
また、ピーク波長約330〜350nmの紫外線では、図2のグラフに示すように、透明の結晶化ガラスと有色の非結晶化ガラスと有色の結晶化ガラスとの間で、紫外線の透過率に殆ど差が見られないため、これらガラスを分別することは難しいが、特許文献1に記載されるように、これらガラスに可視光源50によって可視光を照射し、可視光センサー60によって可視光の透過率を測定することにより、これらガラスを分別することができる。なお、可視光を利用した分別の工程については、紫外線を利用した分別の工程の前後に任意に実施すればよい。
Further, in the case of ultraviolet rays having a peak wavelength of about 330 to 350 nm, as shown in the graph of FIG. 2, the transmittance of ultraviolet rays is almost the same between the transparent crystallized glass, the colored non-crystallized glass and the colored crystallized glass. It is difficult to separate these glasses because there is no difference, but as described in
次に、紫外線透過量の違いを利用して、透明の非結晶化ガラスと透明の結晶化ガラスとを判別可能であるかを確認するために行った実験について、図3および図4に基いて説明する。 Next, based on FIGS. 3 and 4, the experiment conducted to confirm whether the transparent non-crystallized glass and the transparent crystallized glass can be distinguished by using the difference in the amount of ultraviolet light transmitted. explain.
まず、本実験の条件については、以下の通りである。
紫外線光源30:ナイトライドセミコンダクタ社製の紫外線LED、品番:NS365L−5CFA(ピーク波長:365nm)
紫外線センサー40:京セミ社製のシリコンUVセンサー、品番:KPDU400W−2
ガラス:3×30×60mmの、透明の非結晶化ガラスおよび透明の結晶化ガラス
紫外線光源30と紫外線センサー40との間隔:約8mm
First, the conditions of this experiment are as follows.
Ultraviolet light source 30: Ultraviolet LED manufactured by Nitride Semiconductor, product number: NS365L-5CFA (peak wavelength: 365 nm)
Ultraviolet sensor 40: Silicon UV sensor manufactured by Kyosemi, product number: KDDU400W-2
Glass: 3 x 30 x 60 mm, transparent non-crystallized glass and transparent crystallized glass Distance between the
上記の実験では、図4のグラフに示すように、紫外線センサー40の計測値(紫外線透過量)が1.35Vであるところ、透明の結晶化ガラスの通過時には、紫外線センサー40の計測値(紫外線透過量)が約0.75Vに減少し、また、透明の非結晶化ガラスの通過時には、紫外線センサー40の計測値(紫外線透過量)が約1.46Vに増加した。
このことから、紫外線透過量によって、透明の非結晶化ガラスと透明の結晶化ガラスとが判別可能であることが分かった。
In the above experiment, as shown in the graph of FIG. 4, the measured value (ultraviolet ray transmission amount) of the
From this, it was found that the transparent non-crystallized glass and the transparent crystallized glass can be distinguished from each other by the amount of ultraviolet light transmitted.
また、紫外線光源30としての紫外線LEDに、20mAの電流が流れた時に、紫外線LEDの出力が1.2〜1.8mWであり、紫外線LEDに1mAの電流が流れた時に、紫外線センサー40によって、透明の非結晶化ガラスと透明の結晶化ガラスとが分別可能であった。このことから、図5のグラフを基に、分別に必要とされる紫外線光源30の出力は、0.06mW以上であることが推測される。
Further, when a current of 20 mA flows through the ultraviolet LED as the
このようにして得られた本実施形態では、透明の結晶化ガラスを含む各種カレットWに対して紫外線を照射した時の紫外線透過量の違いを利用して、簡素かつ安価な構成で、透明の結晶化ガラスを分別することができる。
また、特許文献1に記載されるような、可視光の透過率の測定によってガラスを分別する装置との間で、カレット供給部20やエアーノズル70等の設備について共通化することができる。これにより、紫外線の透過率を利用して透明の結晶化ガラスを分別する機能を付加する場合に、追加で必要とされる設備が、紫外線光源30および紫外線センサー40で済むため、装置コストを低廉に抑えることができる。
In the present embodiment thus obtained, various cullet Ws containing transparent crystallized glass are transparent with a simple and inexpensive configuration by utilizing the difference in the amount of ultraviolet rays transmitted when the cullet W is irradiated with ultraviolet rays. Crystallized glass can be separated.
Further, equipment such as a
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is possible.
例えば、上述した実施形態では、紫外線光源30が紫外線LEDとして構成されているものとして説明したが、紫外線光源30の具体的態様については、ピーク波長330nm〜380nmの紫外線を照射可能なものであれば、ブラックライト等の如何なるものでもよい。
なお、紫外線光源30は、近年、半値幅が狭い光源についても安価に供給されていることから、紫外線光源30の半値幅は、±15nm以内であることが望ましい。この場合、外乱要因によって判別結果が乱れることを回避することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
Since the
上述した実施形態では、紫外線センサー40がシリコンUVセンサー(シリコンフォトダイオードを有した紫外線量を測定可能なセンサー)として構成されているものとして説明したが、紫外線センサー40の具体的態様については、紫外線量を計測可能なものであれば、CCDカメラ等の如何なるものでもよい。
In the above-described embodiment, the
10 ・・・ カレット分別装置
20 ・・・ カレット供給部
30 ・・・ 紫外線光源
40 ・・・ 紫外線センサー
50 ・・・ 可視光源
60 ・・・ 可視光センサー
70 ・・・ エアーノズル
80 ・・・ 回収ボックス
90 ・・・ 排除ボックス
W ・・・ カレット
10 ・ ・ ・
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A cullet separation method for separating cullet, which comprises separating transparent crystallized glass according to the amount of ultraviolet rays transmitted when the cullet is irradiated with ultraviolet rays having a peak wavelength of 330 nm or more.
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