JPH1034007A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 破砕処理を高能率で連続的に行えると共に、
破砕能力も必要以上に大きくする必要もなく、然も、防
爆装置の省略化や小型化等を図れるようにする。 【解決手段】 廃棄物供給コンベヤ２から供給された固
形廃棄物Ａを低速回転する破砕刃９の剪断作用により一
次破砕する多軸式破砕機３と、多軸式破砕機３の下方位
置に設置され、多軸式破砕機３の排出口から落下排出さ
れた一次破砕物Ａ′を高速回転するハンマー１５によっ
て二次破砕する回転式破砕機４とから構成する。又、回
転式破砕機４のモータの電流値や回転式破砕機４のホッ
パ１２内の一次破砕物Ａ′の蓄積量を検出し、これに基
づいて多軸式破砕機３の回転数を制御し、多軸式破砕機
３から回転式破砕機４へ供給される一次破砕物Ａ′を平
準化できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粗大ごみ、不燃ご
み、建築廃材等の固形廃棄物を破砕処理する破砕装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粗大ごみや建築廃材等の固形廃
棄物は、通常破砕機によって破砕処理され、金属等の有
価物が回収されたり、埋立て処理の為に減容化された
り、或いは焼却処理の為に適正なサイズに整えられたり
している。

【０００３】従来、固形廃棄物を破砕処理する破砕機に
は、高速回転式破砕機が広く利用されている。この回転
式破砕機は、家庭ごみから産業廃棄物まで、或いはゴム
や畳等の軟質性の廃棄物から鉄筋コンクリート、家庭用
電化製品等の硬質性の廃棄物まで、あらゆる固形廃棄物
を破砕処理することができ、固形廃棄物から金属等の有
価物を回収したり、固形廃棄物の埋立て処理や焼却処理
を行う場合に利用されている。

【０００４】図５は従来の回転式破砕機３０の一例を示
す断面図であり、当該回転式破砕機３０は、入口及び排
出口を形成したケーシング３１と、ケーシング３１内に
回転軸３２を介して回転自在に支持されたロータ３３
と、ロータ３３に揺動自在に取り付けられた多数のハン
マー３４と、ケーシング３１内に配設された衝突板３５
及びカッターバー３６と、ロータ３３の下部側外周面に
沿って配設されたグレートバー３７等から構成されてい
る。

【０００５】而して、前記回転式破砕機３０に於いて、
廃棄物供給コンベヤ（図示省略）から回転式破砕機３０
の入口へ供給された粗大ごみ等の固形廃棄物は、高速回
転するハンマー３４の強力な衝撃力により衝突板３５に
叩きつけられて衝撃破砕され、次にカッターバー３６に
より剪断破砕された後、グレートバー３７の磨り潰し作
用によって細かく破砕され、排出口から落下排出される
ようになっている。

【０００６】上述の如き構成の回転式破砕機３０は、固
形廃棄物の形状、寸法等が略一定の場合には、これを高
能率で連続的に破砕処理することができ、優れた実用的
効用を発揮することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記回転式
破砕機３０に於いては、比較的軟質なマットレス、布
団、絨毯等の粗大ごみを破砕機３０内へ投入した場合
に、粗大ごみの一部分が細片に破砕されないままロータ
３３に巻き付くことがあり、粗大ごみの一部分がグレー
トバー３７間から排出されることなく、破砕機３０内を
空回りすると云う問題があった。最悪の場合には、廃棄
物を破砕処理することができなくなる。この場合には、
回転式破砕機３０の運転を一旦停止し、ロータ３３に巻
き付いた粗大ごみを人力で取り除く必要があり、相当の
労力と時間を必要とするうえ、処理能力が大幅に低下す
ることになった。

【０００８】又、この回転式破砕機３０は、上述のよう
に比較的軟質な粗大ごみが破砕機３０内に順次滞留する
と、破砕負荷が増大するので、予め破砕機３０の能力を
大きいものにしておかなければならなかった。然も、破
砕機３０自体が大型化する程、大規模な騒音、振動対策
も必要となった。

【０００９】更に、回転式破砕機３０は、可燃性のガス
や液体を内蔵している容器が破砕されると、このガスや
液体が高速回転するハンマー３４によって発生する火花
により着火し、爆発や火災を引き起こすことがあり、安
全性に於いても問題があった。この問題を防ぐには、破
砕機３０内に加圧空気を吹き込んでガスを希釈したり、
蒸気や不活性ガスを吹き込んだりする方式もあるが、こ
の場合には設備費やランニングコストの高騰を招くと云
う別の問題が発生することになる。

【００１０】本発明は、従前の破砕機に於ける上述の如
き問題を解決せんとするものであり、破砕処理を高能率
で連続的に行えると共に、破砕能力も必要以上に大きく
する必要もなく、然も、防爆装置の省略化や小型化等を
図れるようにした破砕装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の請求項１に記載の破砕装置は、廃棄物供給
コンベヤから供給された固形廃棄物を低速回転する破砕
刃の剪断作用により一次破砕する多軸式破砕機と、多軸
式破砕機の下方位置に設置され、多軸式破砕機の排出口
から落下排出された一次破砕物を高速回転するハンマー
によって二次破砕する回転式破砕機とから構成したこと
に特徴がある。

【００１２】又、本発明の請求項２に記載の破砕装置
は、回転式破砕機のモータの電流値を検出し、この検出
値に基づいて多軸式破砕機の回転数を制御し、多軸式破
砕機から回転式破砕機へ供給される一次破砕物の供給量
を平準化するようにしたものである。

【００１３】更に、本発明の請求項３に記載の破砕装置
は、回転式破砕機の入口側に設けたホッパに一次破砕物
の蓄積量を検出するレベルセンサーを配設し、レベルセ
ンサーからの検出信号に基づいて多軸式破砕機の回転数
を制御し、多軸式破砕機から回転式破砕機へ供給される
一次破砕物の供給量を平準化するようにしたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の破砕装置１
の縦断面図であり、当該破砕装置１は、廃棄物供給コン
ベヤ２から供給された粗大ごみや建築廃材等の固形廃棄
物Ａを一次破砕する多軸式破砕機３と、多軸式破砕機３
の下方位置に設置され、多軸式破砕機３の排出口から落
下排出された一次破砕物Ａ′を二次破砕する回転式破砕
機４とから構成されている。

【００１５】尚、図１に於いて、５は多軸式破砕機３の
上部入口側に接続され、廃棄物供給コンベヤ２の終端部
から落下排出された固形廃棄物Ａを多軸式破砕機３へ導
く為の供給通路を形成するケーシング、６はケーシング
５に接続され、ケーシング５内及び各破砕機３，４内の
可燃性のガス等を排気する為の換気ダクトである。

【００１６】前記多軸式破砕機３は、低速回転する複数
の破砕刃９を互いに噛み合わせることによって、粗大ご
みや建築廃材等の固形廃棄物Ａを剪断作用により一次破
砕するものであり、従来公知のものと同様構造に構成さ
れている。

【００１７】即ち、前記多軸式破砕機３は、上部に入口
を、又、下部に排出口を夫々形成した破砕機用ケーシン
グ７と、破砕機用ケーシング７に水平姿勢で回転自在に
支持された少なくとも一対の平行な回転軸８と、両回転
軸８に取り付けられ、互いに噛み合う複数の破砕刃９
と、両回転軸８に連動連結され、両回転軸８を逆方向へ
低速回転させると共に回転数を制御し得る伝動機構及び
モータ等から成る駆動制御装置１０等から構成されてい
る。そして、多軸式破砕機３は、廃棄物供給コンベヤ２
の終端部下方位置に配置されて居り、破砕機用ケーシン
グ７の入口側が供給通路を形成するケーシング５に接続
されている。

【００１８】一方、前記回転式破砕機４は、高速回転す
る複数のハンマー１５によって、多軸式破砕機３から供
給された一次破砕物Ａ′を衝撃・剪断作用により二次破
砕するものであり、従来公知のものと同様構造に構成さ
れている。

【００１９】即ち、前記回転式破砕機４は、上部に入口
を、又、下部に排出口を夫々形成した破砕機用ケーシン
グ１１と、破砕機用ケーシング１１の入口側に接続され
たホッパ１２と、破砕機用ケーシング１１に水平姿勢で
回転自在に支持された回転軸１３と、回転軸１３に取り
付けられた複数のアーム（若しくはロータ）１４と、ア
ーム１４に揺動自在に取り付けられた多数のハンマー１
５と、破砕機用ケーシング１１内に配設された衝突板１
６及びカッターバー１７と、アーム１４の周面に沿って
配設されたグレートバー１８と、回転軸１３に連動連結
され、回転軸１３を高速回転させる伝動機構及びモータ
等から成る駆動制御装置１９等から構成されている。そ
して、回転式破砕機４は、多軸式破砕機３の下方位置に
配置されて居り、上部に位置するホッパ１２が多軸式破
砕機３の破砕機用ケーシング７の排出口側に接続されて
いる。従って、多軸式破砕機３から落下排出された一次
破砕物Ａ′は、ホッパ１２を介して回転式破砕機４内へ
供給され、直ちに二次破砕されることになる。

【００２０】ところで、前記回転式破砕機４は、できる
だけ負荷が一定の状態で運転することが望ましい。又、
回転式破砕機４の駆動に必要な動力は、固形廃棄物の性
状や投入量に比例する。

【００２１】従って、本発明の破砕装置１では、回転式
破砕機４のモータの電流値を検出し、この検出値と予め
設定された設定値との差により多軸式破砕機３の駆動制
御装置１０を制御し、破砕刃９の回転数を変えたり、或
いは回転を停止したりすることによって、多軸式破砕機
３から回転式破砕機４へ供給される一次破砕物Ａ′の供
給量を平準化できるようになっている。

【００２２】即ち、この破砕装置１に於いては、図２に
示す如く、回転式破砕機４のモータの電流値が検出器２
０により連続的に検出されて居り、この検出器２０から
の検出信号が制御装置２１へ入力され、検出値と予め設
定されている設定値との差が連続的に判定されている。
そして、検出値と設定値との差によって、制御装置２１
から多軸式破砕機３の駆動制御装置１０へ制御信号が送
られ、多軸式破砕機３の回転数が連続的に制御若しくは
ｏｎ−ｏｆｆ制御されている。

【００２３】例えば、検出値が設定値よりも高くなった
場合には、多軸式破砕機３から回転式破砕４へ供給され
る一次破砕物Ａ′の供給量が多くなって負荷が増大して
いると判断し、制御装置２１から多軸式破砕機３の駆動
制御装置１０へ制御信号が発信され、多軸式破砕機３の
駆動制御装置１０が破砕刃９の回転数を低減する方向へ
制御されたり、或いは破砕刃９の回転を停止する方向へ
制御される。

【００２４】反対に、検出値が設定値よりも低くなった
場合には、一次破砕物Ａ′の供給量が少なくなって負荷
が低減していると判断し、制御装置２１から多軸式破砕
機３の駆動制御制御装置１０へ制御信号が発信され、多
軸式破砕機３の駆動制御装置１０が破砕刃９の回転数を
増加する方向へ制御されたり、或いは破砕刃９を再度回
転させる方向へ制御される。

【００２５】従って、多軸式破砕機３から回転式破砕機
４へ供給される一次破砕物Ａ′の供給量を平準化するこ
とができ、回転式破砕機４を負荷の変動に備える為に過
剰に大きな能力のものとする必要がなく、省エネルギー
化を図れると共に、回転式破砕機４の損傷や摩耗を最小
限に抑えることができる。

【００２６】而して、本発明の破砕装置１に於いて、廃
棄物供給コンベヤ２の終端部から落下排出された粗大ご
みや建築廃材等の固形廃棄物Ａは、ケーシング５の供給
通路を経て多軸式破砕機３へ供給され、低速回転する破
砕刃９により剪断作用を受けて一次破砕される。

【００２７】この多軸式破砕機３に於いては、廃棄物Ａ
中に可燃性のガスや液体が入っている容器が混在してい
る場合に、容器が剪断されて可燃物を放出するが、破砕
刃９が低速回転している為に火花の発生は殆どなく、爆
発や火災の危険は極めて少ない。又、この可燃性のガス
等は、換気ダクト６を介して排風機（図示省略）で吸引
されている為、ケーシング５内や多軸式破砕機３内は爆
発限界以下に保たれる。その結果、爆発や火災の危険は
より少なくなる。

【００２８】多軸式破砕機３で破砕された一次破砕物
Ａ′は、多軸式破砕機３の排出口から落下排出され、ホ
ッパ１２を経て回転式破砕機４内へ供給され、ここで高
速回転するハンマー１５により衝撃・剪断作用を受けて
二次破砕される。

【００２９】この回転式破砕機４では、多軸式破砕機３
から排出された一次破砕物Ａ′が順次破砕処理される。
この時点では、可燃性のガス等は殆ど除去されている
為、ハンマー１５により火花が発生しても爆発や火災の
虞れはない。

【００３０】そして、破砕装置１の運転中には、回転式
破砕機４のモータの電流値が検出器２０により連続的に
検出されて居り、多軸式破砕機３から回転式破砕機４へ
供給される一次破砕物Ａ′の供給量が多くなると、破砕
負荷が増大して検出値（電流値）が高くなる。この検出
値が予め設定されている設定値よりも高くなると、制御
装置２１から多軸式破砕機３の駆動制御装置１０へ制御
信号が発信され、多軸式破砕機３の駆動制御装置１０が
破砕刃９の回転数を低減する方向へ制御されるか、或い
は破砕刃９の回転を停止する方向へされる。その結果、
多軸式破砕機３から回転式破砕機４へ供給される一次破
砕物Ａ′の供給量が少なくなり、該一次破砕物Ａ′の供
給量が平準化されることになる。

【００３１】又、多軸式破砕機３から回転式破砕機４へ
供給される一次破砕物Ａ′の供給量が少なくなると、破
砕負荷が低下して検出値（電流値）が低くなる。この検
出値が予め設定されている設定値よりも低くなると、制
御装置２１から多軸式破砕機３の駆動制御装置１０へ制
御信号が発信され、多軸式破砕機３の駆動制御装置１０
が破砕刃９の回転数を増加する方向へ制御されるか、或
いは破砕刃９を再度回転させる方向へ制御される。その
結果、多軸式破砕機３から回転式破砕機４へ供給される
一次破砕物Ａ′の供給量が多くなり、該一次破砕物Ａ′
の供給量が平準化されることになる。

【００３２】このように、多軸式破砕機３の回転数を制
御することによって、多軸式破砕機３から回転式破砕機
４へ供給される一次破砕物Ａ′の供給量を平準化するこ
とができる。その結果、回転式破砕機４は、破砕負荷が
略一定の状態で運転することができる。

【００３３】そして、回転式破砕機４で二次破砕されて
細粒化された二次破砕物Ａ″は、回転式破砕機４の排出
口から排出コンベヤ（図示省略）上に落下排出された
後、排出コンベヤから搬送コンベヤ（図示省略）へ引き
渡されて次の処理工程へ搬送されて行き、引き続き選別
・有価物の回収処理等が行われる。

【００３４】図３及び図４は破砕装置１の他の例を示す
縦断面図であり、この破砕装置１は、回転式破砕機４の
ホッパ１２にレベルセンサー２２を配設し、レベルセン
サー２２からの検出信号に基づいて多軸式破砕機３の回
転数を制御し、多軸式破砕機３から回転式破砕機４へ供
給される一次破砕物Ａ′の供給量を平準化するようにし
たものである。

【００３５】即ち、この回転式破砕機４は、ホッパ１２
の側壁部分に発信器及び受信器から成るマイクロ波式レ
ベルセンサー２２を取り付け、該レベルセンサー２２に
よりホッパ１２内の一次破砕物Ａ′の蓄積量を検出し、
この検出信号に基づいて制御装置２１により多軸式破砕
機３の回転数を連続的に制御若しくはｏｎ−ｏｆｆ制御
し、ホッパ１２内の一次破砕物Ａ′の蓄積量を一定範囲
内に維持すべく制御するようにしたものである。その結
果、多軸式破砕機３から回転式破砕機４へ供給される一
次破砕物Ａ′の供給量を平準化することができる。尚、
この例では、マイクロ波式レベルセンサー２２をホッパ
１２に二個所設けるようにしたが、他の例に於いては、
マイクロ波式レベルセンサー２２をホッパ１２に一個所
若しくは三個所以上設けるようにようにしても良い。

【００３６】この破砕装置１も、上記例の破砕装置１と
同様に、負荷が一定の状態で運転することができると共
に、省エネルギー化、破砕機の損傷・摩耗の軽減化等を
図ることができる。

【００３７】

【発明の効果】上述の通り、本発明の請求項１に記載の
破砕装置は、夫々機能の異なる多軸式破砕機と回転式破
砕機とを上下に配置し、多軸式破砕機で破砕された一次
破砕物を引き続き回転式破砕機で二次破砕するようにし
ている為、軟質から硬質まで広範囲の固形廃棄物を連続
的且つ効果的に破砕処理することができる。又、多軸式
破砕機で軟質の廃棄物を完全に破砕してから回転式破砕
機へ供給することができる為、回転式破砕機中での空回
りや負荷の増大を防止することができる。更に、可燃物
の入った容器を多軸式破砕機の低速回転している破砕刃
で先に破砕処理し、可燃物を取り除いてから回転式破砕
機へ供給することができる為、回転式破砕機内での火花
による引火や爆発の危険がなくなる。その結果、防爆機
能が強化されることになり、破砕機内へ蒸気や不活性ガ
ス等を吹き込む為の防爆装置を省略化したり、小型化し
たりすることができる。然も、多軸式破砕機と回転式破
砕機とを上下に連結して一体化する構造としている為、
多軸式破砕機から排出された一次破砕物を回転式破砕機
へ搬送する為の搬送コンベヤを省略することができる。
その結果、装置のコンパクト化や設置スペースの減少を
図れると共に、メンテナンスも容易になる。

【００３８】本発明の請求項２及び請求項３に記載の破
砕装置は、上記効果に加えて、更に次のような効果を奏
し得る。即ち、回転式破砕機のモータの電流値や回転式
破砕機のホッパ内の一次破砕物の蓄積量を夫々検出し、
これに基づいて多軸式破砕機の回転数を制御するように
している為、多軸式破砕機から回転式破砕機へ供給され
る一次破砕物の供給量を平準化することができる。その
結果、回転式破砕機の破砕負荷を平均化することがで
き、回転式破砕機を負荷の変動に備える為に過剰に大き
な能力のものとする必要がなく、省エネルギー化を図れ
ると共に、破砕機の損傷や摩耗を軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の破砕装置の概略縦断面図である。

【図２】破砕装置の駆動制御系統図である。

【図３】本発明の破砕装置の他の例を示す概略縦断面図
である。

【図４】図３に於ける破砕装置の駆動制御系統図であ
る。

【図５】従来の回転式破砕機の概略縦断面図である。

【符号の簡単な説明】

１は破砕装置、２は廃棄物供給コンベヤ、３は多軸式破
砕機、４は回転式破砕機、９は破砕刃、１５はハンマ
ー、２２はレベルセンサー、Ａは固形廃棄物、Ａ′は一
次破砕物。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物供給コンベヤ（２）から供給され
   た固形廃棄物（Ａ）を低速回転する破砕刃（９）の剪断
   作用により一次破砕する多軸式破砕機（３）と、多軸式
   破砕機（３）の下方位置に設置され、多軸式破砕機
   （３）の排出口から落下排出された一次破砕物（Ａ′）
   を高速回転するハンマー（１５）によって二次破砕する
   回転式破砕機（４）とから構成したことを特徴とする破
   砕装置。
2. 【請求項２】 回転式破砕機（４）のモータの電流値を
   検出し、この検出値に基づいて多軸式破砕機（３）の回
   転数を制御し、多軸式破砕機（３）から回転式破砕機
   （４）へ供給される一次破砕物（Ａ′）の供給量を平準
   化するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の破
   砕装置。
3. 【請求項３】 回転式破砕機（４）の入口側に設けたホ
   ッパ（１２）に一次破砕物（Ａ′）の蓄積量を検出する
   レベルセンサー（２２）を配設し、レベルセンサー（２
   ２）からの検出信号に基づいて多軸式破砕機（３）の回
   転数を制御し、多軸式破砕機（３）から回転式破砕機
   （４）へ供給される一次破砕物（Ａ′）の供給量を平準
   化するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の破
   砕装置。