JPH08332401A - 竪形破砕機 - Google Patents

竪形破砕機

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JPH08332401A
JPH08332401A JP14028095A JP14028095A JPH08332401A JP H08332401 A JPH08332401 A JP H08332401A JP 14028095 A JP14028095 A JP 14028095A JP 14028095 A JP14028095 A JP 14028095A JP H08332401 A JPH08332401 A JP H08332401A
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博信 上田
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一男 坂口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、冷蔵庫破砕により生じるフロ
ンの大気放出を低減し、かつリサイクル可能な粒径分布
で、材質別に分離することができる竪形破砕機用グレー
トを提供することにある。 【構成】フロンを含有したウレタン樹脂を構成材料とし
て持つ被破砕物1と、被破砕物を投入する投入口2と、
該投入口2から投入した被破砕物1を高速で回転するロ
ータ4に設置されたハンマー5及びライナ6で衝撃破砕
する破砕室3と、該破砕室で破砕した破砕片7を排出す
るグレート8を有する竪形破砕機において、上記破砕室
3で破砕された破砕片7、特にウレタン樹脂の平均粒径
が20〜30mmの物に対し、上記グレートの開口部粒
子通過率pを0.4以上(粒子通過確率を0.81以
上、開口率を0.49以上)とすることにより達成でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫のようにフロン
を含有したウレタン樹脂を断熱材として利用している機
器を破砕する際、金属と樹脂を分離し、かつ分離された
樹脂の粒径を所望の分布とすることで破砕時のウレタン
中フロン放出量/ウレタン中初期フロン含有量(以下、
フロン脱気率と記す。)を低減させる竪形破砕機に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】竪形破砕機の一般的な従来技術として、
例えば(株)クボタの製品カタログ(H5.7.5.IN.REX)に記
載されている竪形破砕機のように、投入口から投入され
た被破砕物を高速で回転するハンマーと破砕室内壁に設
置されたライナにより衝撃破砕し、破砕機下部に設けら
れたグレートにおいて若干の分級作用を行わせる構成が
紹介されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記製品カタログに記
載されている竪形破砕機ではハンマーと該ライナにより
衝撃破砕された破砕片が、破砕機下部に設けられたグレ
ートに衝突する際、破砕片の大きさ及び破砕片の大きさ
に準じた確率でグレートを通過する排出破砕片、または
グレートで弾かれ再粉砕される残留破砕片とに分かれ、
破砕片に粒径分布が生じる。
【0004】例えば、ハンマーと該ライナにより衝撃破
砕された破砕片が開口率ε、一辺aなる正方形開口部の
グレートに衝突するとき、正方形開口部に平均粒径μの
球形粒子が内接する場合の球形粒子中点を結ぶ内側の範
囲のみ破砕片が通過すると考えれば、開口率と粒子通過
確率の積p(以下、開口部粒子通過率pと記す)は次式
で示される。
【0005】
【数1】
【0006】従って、開口部粒子通過率pにより、破砕
片に粒径分布が生じることになる。
【0007】一方、冷蔵庫のようにフロンを含有したウ
レタン樹脂を断熱材として利用している機器を破砕する
際、破砕された樹脂の粒径分布でフロン脱気率が変わ
る。この際、粒径分布より得られる平均粒径が大きいほ
どフロンの脱気率が小さくなり、大気汚染を軽減するこ
とができる。しかし、一般的には平均粒径の大きい破砕
片を得ることは冷蔵庫のような金属と樹脂が接着された
ものの場合、異種材分離が困難となる欠点を有する。す
なわち、従来の破砕機は被破砕物の構成物それぞれを小
さく破砕し、材質別に分離する構造としている。すなわ
ち、フロン脱気率の低減に関しては考慮されず、どちら
かといえばリサイクル可能なように、材質別に分離する
ことを主眼に置いた装置といえる。また、一般的な竪形
破砕機は家電製品全体の破砕を主眼としているため、冷
蔵庫専用破砕機とはなっていない。
【0008】本発明の目的は、対象を冷蔵庫の破砕と
し、冷蔵庫破砕により生じるフロンの大気放出を低減
し、かつリサイクル可能な粒径分布で、材質別に分離す
ることができる竪形破砕機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、フロンを含
有したウレタン樹脂を構成材料として持つ被破砕物を投
入する投入口と、該投入口から投入した被破砕物をハン
マー及び破砕室内壁のライナで衝撃破砕する破砕室と、
該破砕室で破砕した破砕片を排出するグレートを有する
竪形破砕機において、上記破砕室で破砕された破砕片、
特にウレタン樹脂群の平均粒径が20〜30mmの物に
対し、上記グレートの開口部粒子通過率pを0.4以上
とすることにより達成できる。
【0010】また、破砕時に発生するフロン脱気率の多
少により、竪形破砕機内のフロンガスを活性炭等で吸着
する装置を設置することで達成できる。
【0011】
【作用】投入口から破砕室に投入された被破砕物は、高
速で回転するハンマーにより打撃され、打撃された破砕
片は破砕室内壁に設置されたライナにより衝撃破砕され
る。例えば、ハンマーと該ライナにより衝撃破砕された
破砕片が、ウレタン樹脂平均粒径μ=20mm、開口部
粒子通過率p=0.4として製作したグレートに衝突す
るとき、破砕片の大きさ及び破砕片の大きさに準じた確
率でグレートを通過する排出破砕片、グレートで弾かれ
再粉砕される残留被破砕片とに分かれ粒径分布が生じる
ことになる。この粒径分布は該グレートで分別されるた
め、従来より平均粒径が大きくなり、大気中へ漏洩する
フロン脱気量が低減できる。
【0012】上記グレート構造にする根拠は我々が実施
した実験結果より得られたもので以下の通りである。
【0013】冷蔵庫を竪形破砕機にて破砕した際のウレ
タン粒径は微粉状態のものから50mm以上(5mm〜
50mmが支配的、かつウレタンの厚みは平均50mm
程度である)で、これらの粒径に対する累積重量相対度
数を対数正規確率紙に整理した結果、破砕片、特にウレ
タンの粒径分布は平均粒径μ=10mmの正規分布とし
て取り扱えることがわかり、その分布関数は次式となる
ことがわかった。
【0014】
【数2】
【0015】但し、xはウレタン粒径、A1、B1は定数
である。また、ウレタンの平均粒径μ=10mmの時の
竪形破砕機用グレートの開口部粒子通過率pは0.4で
ある。
【0016】従って、平均粒径μとフロン脱気率Fの関
係及び、平均粒径μを金属とウレタン樹脂が分離可能な
範囲(30mm以下)で選定することで、従来よりフロ
ン脱気率が低いグレート寸法が決定できる。尚、平均粒
径μとフロン脱気率Fの関係は実験結果より、次式で近
似できるとわかった。
【0017】
【数3】
【0018】但し、A、B、C、D、Eは定数である。
【0019】また、上記のように、フロン脱気率を低減
した竪形破砕機でも、フロン脱気率が排出ガス規制値を
超過する場合、竪形破砕機内のガスを活性炭等で吸着す
る装置を設置することで、より完全にフロンの大気放出
を防止できる。また、脱気量の多少で該吸着装置の仕様
が決定されるため、フロン脱気率を極力低減させること
で、該吸着装置のコンパクト化、低コスト化が図れる。
【0020】特許請求の範囲の請求項3〜6は上記グレ
ート構造を限定したもので、請求項1と同様な効果があ
り、例えば、請求項3はグレート形状を正方形格子とし
た物で、ウレタン樹脂の平均粒径が20mm、30mm
の時の目開きは、数1よりそれぞれ200mm、300
mmとなる。また、この際のフロン脱気率は数3より推
定可能となる。その他の請求項の形状についても同様に
求めることで、グレート寸法を得ることができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を図面とともに説明する。
【0022】図1は竪形破砕機の概念図である。図1に
おいて、1は冷蔵庫のようにフロンを含有したウレタン
樹脂を断熱材として利用している機器を、粗破砕機(図
示せず)等により、竪形破砕機内へ導入可能な大きさに
破砕した被破砕物、2は竪形破砕機上部に設けた被破砕
物1を投入する投入口、3は破砕室、4は高速で回転す
るロータ、5はロータ4に設置され、ロータ4とともに
駆動するハンマー、6は破砕機内壁に設置されたライ
ナ、7は破砕室3で破砕した破砕片、8は破砕室3の下
部に設けられ、破砕室で破砕した破砕片7を排出するグ
レート、7aはグレート9の開口部を通過する排出破砕
片、7bはグレート8で弾かれ再破砕される残留破砕片
である。
【0023】次に本実施例の動作を説明する。投入口2
から破砕室3に投入された被破砕物1は、高速で回転す
るハンマー5により打撃され、打撃された被破砕物1は
ライナ6により衝撃破砕される。破砕された破砕片7は
グレートの開口部に入らず弾ねて再び破砕室に戻される
ものとグレードの開口部を通過し、シュート9を経て排
出口10より排出されるものに分れる。例えば、ハンマ
ー5と該ライナ6により衝撃破砕された破砕片7が、ウ
レタン樹脂平均粒径μ=20mm、開口部粒子通過率p
=0.4として製作したグレート8に衝突するとき、破
砕片の大きさ及び破砕片の大きさに準じた確率でグレー
トを通過する排出破砕片7aと、グレートで弾かれ破砕
室に戻され再破砕される残留破砕片7bとに分かれる。
従って、排出破砕片7aにはある確率でかつある平均粒
径を持つ粒径分布が生じることになる。この粒径分布は
該グレート8で分別されるため、従来より平均粒径が大
きくなり、大気中へ漏洩するフロン脱気量が低減でき
る。また、ウレタン樹脂平均粒径μ=20〜30mmの
粒径分布で、材質別に分離することが可能で、リサイク
ルにも支障がない。更に、上記のように、フロン脱気率
を低減した竪形破砕機でも、フロン脱気率が排出ガス規
制値を超過する場合、竪形破砕機内のガスを活性炭等で
吸着する装置を設置することで、より完全にフロンの大
気放出を防止できる。また、脱気量の多少で該吸着装置
の仕様が決定されるため、フロン脱気率を極力低減させ
ることで、該吸着装置のコンパクト化、低コスト化が図
れる。
【0024】グレート8は、請求項3〜6に規定される
ように種々の構造をとることが可能であり、効果は請求
項1で規定される構成の場合と同様である。
【0025】図2はグレートの開口部が正方形グレート
である場合を示す。中央部11には図1より明らかなよ
うにロータ下部に位置するため実質的に破砕片が当らな
いとみなせる領域であり、この部分を除外した面が実質
グレート面になる。12は正方形の一辺を200mmと
した正方形開口部でこのグレートは実質グレート面に開
口率0.49の正方形開口部12を8個持つグレート、
13は平均粒径μ=20mmの球形粒子、14は球形粒
子13がグレートに内接する場合の、球形粒子の中点を
結ぶ破線内側で、一辺を180mmとした正方形粒子通
過口である。
【0026】図3はグレートの開口部が長方形グレート
である場合を示し、15は長方形の短辺を151mm、
長辺を302mmとした長方形開口部、8は開口率0.
49の長方形開口部15を8個持つグレート、16は球
形粒子13がグレートの開口部に内接する場合の、球形
粒子の中点を結ぶ破線内側で、短辺を131mm、長辺
を282mmとした長方形粒子通過口である。
【0027】図4はグレードの開口部が円形グレートで
ある場合を示し、17は円の直径を200mmとした円
形開口部、8は開口率0.49の円形開口部17を8個
持つグレート、18は球形粒子13が開口部に内接する
場合の、球形粒子の中点を結ぶ破線内側で、直径を18
0mmとした円形粒子通過口である。
【0028】図5はグレードの開口部が楕円形グレート
である場合を示し、19は楕円形の短径を200mm、
長径を288mmとした楕円形開口部、8は開口率0.
49の楕円径開口部を8個持つグレート、20は球形粒
子13が惰円形の開口部に内接する場合の、球形粒子の
中点を結ぶ破線内側で、短径を180mm、長径を26
8mmとした楕円形粒子通過口である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、破砕機より排出される
破砕片の平均粒径が従来より大きくなり、大気中へ漏洩
するフロン脱気量が低減できる。また、ウレタン樹脂平
均粒径μ=20〜30mmの粒径分布で、材質別に分離
することが可能で、リサイクルにも支障がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による竪形破砕機の一実施例を示す概念
図である。
【図2】正方形の開口部を有するグレートを示す正面図
である。
【図3】長方形の開口部を有するグレートを示す正面図
である。
【図4】円形の開口部を有するグレートを部分的に示す
正面図である。
【図5】楕円形グレートを部分的に示す正面図である。
【符号の説明】
1…被破砕物、2…投入口、3…破砕室、4…ロータ、
5…ハンマー、6…ライナ、7…破砕片、8…グレー
ト、9…シュート、12…正方形開口部、13…平均粒
子、15…長方形開口部、17…円形開口部、19…楕
円形開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高村 義之 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フロンを含有したウレタン樹脂を構成材料
    として持つ被破砕物が投入される投入口と、該投入口か
    ら投入された被破砕物をハンマー及び破砕室内壁に設置
    されたライナで衝撃破砕する破砕室と、該破砕室で破砕
    された破砕片を排出するグレートを有する竪形破砕機に
    おいて、 上記破砕室で破砕された破砕片中の平均粒径が20〜3
    0mmの破砕片が上記グレートを通過する粒子通過確率
    と上記グレートの開口率との積を0.4以上としたこと
    を特徴とする竪形破砕機。
  2. 【請求項2】上記平均粒径が20〜30mmの破砕片は
    主としてウレタン樹脂群により構成されることを特徴と
    する請求項1記載の竪形破砕機。
  3. 【請求項3】上記グレートを正方形開口部を組合わせた
    形状の板、あるいは開口部が正方形となるよう角材又は
    丸材等の仕切棒又は板とし、その正方形開口部の一辺が
    上記平均粒径20〜30mmの物に対し、200〜30
    0mmで、開口率を0.49程度としたことを特徴とす
    る請求項2記載の竪形破砕機。
  4. 【請求項4】上記グレートを長方形開口部を組合わせた
    形状の板、あるいは開口部が長方形となるよう角材又は
    丸材等の仕切棒又は板とし、上記平均粒径が20〜30
    mmの物に対し、上記グレートの粒子通過確率と開口率
    との積を0.4以上としたことを特徴とする請求項2記
    載の竪形破砕機。
  5. 【請求項5】上記グレートを円形開口部を組合わせた多
    孔板とし、その円形開口部の直径が上記平均粒径20〜
    30mmの物に対し、200〜300mmで、開口率
    0.49程度としたことを特徴とする請求項2記載の竪
    形破砕機。
  6. 【請求項6】上記グレートを楕円形開口部を組合わせた
    多孔板とし、その楕円形開口部の短径が上記平均粒径2
    0〜30mmの物に対し、200〜300mmで、開口
    率0.49程度としたことを特徴とする請求項2記載の
    竪形破砕機。
  7. 【請求項7】被破砕物が投入される投入口と、該投入口
    から投入された被破砕物をハンマー及び破砕室内壁に設
    置されたライナで衝撃破砕する破砕室と、該破砕室で破
    砕された破砕片を排出するグレートを有する竪形破砕機
    を用い、 上記破砕室で破砕された破砕片中の平均粒径が20〜3
    0mmの破砕片が上記グレートを通過する粒子通過確率
    と上記グレートの開口率との積を0.4以上としたこと
    を特徴とする竪形破砕機を用いた破砕方法。
  8. 【請求項8】上記被破砕物はフロンを含有したウレタン
    樹脂を構成材料として持つものであることを特徴とする
    請求項7記載の竪形破砕機を用いた破砕方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10343081A1 (de) * 2003-09-17 2005-04-14 Bhs-Sonthofen Gmbh Zerkleinerungsvorrichtung
CN112906144A (zh) * 2020-10-30 2021-06-04 中国航发沈阳发动机研究所 一种针对空气系统功能参数的概率分析方法

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CN112906144B (zh) * 2020-10-30 2023-07-21 中国航发沈阳发动机研究所 一种针对空气系统功能参数的概率分析方法

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