JP2655809B2 - 空気分離機構を備えた減容装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願に係る発明は、資源の有
効利用の観点からリサイクルを容易化するため不純物の
分離と減容効果を高めた空気分離機構を備えた減容装置
に関する。

【０００２】

【従来技術と発明が解決しようとする課題】近年の資源
保護ニーズの高まりに伴って、ごみの有効利用が盛んに
なり、資源回収・減容化についてのシステム・装置が種
々提案されている。

【０００３】都市ごみの種類は多様であり、家電品等の
ように金属に絡み着いたプラスチックや樹脂等の不純物
を分離しなければ回収業者に引き取ってもらえず、付加
価値の低いものとなる。すなわち、一般の粗大ごみのよ
うな廃棄物は、それらを破砕機で破砕し形状別に選別す
る装置の前後において、電磁又は永久式の磁選機を設置
して廃棄物からの鉄を回収することが行われているが、
磁石に吸着時に廃棄物中のプラスチック、フィルム、布
片等を巻き込み回収金属の純度確保が困難な場合もあ
り、また、見栄えが悪く回収金属として取引きできない
ことがある。

【０００４】また、風力による選別、例えば図４に示す
ようなジグザグ構造に吹込口３１から風を吹き込んで、
投入口３２から供給された一次破砕物である回収金属
を、異物（３３が異物の排出側）と金属とに分離する方
式では必要風量の割に選別効率が悪いうえ、ジクザグ構
造のために大きな配置空間が必要で設置場所に制約を生
じるとともに、前後のコンベヤの配置長さに無駄がでる
等の欠点がある。

【０００５】一方、従来の減容装置としては図５のよう
な竪型（ハンマー駆動軸４１が竪軸の場合）のものがあ
るが、これは回転機構の基本である横軸受方式に比べ重
力作用が付加されないため衝撃度が低く安定性に欠け、
破砕物の落下が早いと十分な減容作用が得られず、また
破砕物の流れからして空気分離機構と組み合わせ難い構
造になっている。図中、４２は供給コンベヤ、４３はリ
ングハンマー、４４は駆動モータ、４５は排出コンベヤ
を示す。

【０００６】このように、従来は減容（破砕）機の中に
空気分離機構を組み込んだ例はなく、嵩比重を大きくし
回収金属の純度を高めてリサイクルを容易化し、輸送効
率向上や貯留ヤードを有効利用する等の観点から改良す
べき余地が残されていた。

【０００７】この出願に係る発明の主な目的は、リサイ
クルが容易に行えるよう回収金属の不純物分離と減容
（造粒）を同時に行い、輸送効率の向上や貯留ヤードの
有効的な利用ができる減容装置を提供することにある。
また、他の目的は、重質の金属から軽質物の分離促進を
図って純度の高い回収金属を得ることにあり、更に他の
目的は、安全な減容装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のためのこ
の出願に係る発明の基本構成は、被破砕物の投入口に連
通した破砕室を有し、該破砕室内にハンマーを備えた横
軸受方式のローターを有し、該ローターに対向する該破
砕室底部にクラッシュプレートを有する減容装置におい
て、破砕出口側近傍に破砕物を風力により分離選別する
空気吹込手段を設けるとともに、該破砕室に臨んで調整
排出室を設け、該調整排出室内に破砕物を一定粒形に近
づけるための目開き調整手段を配設し、該目開き調整手
段の後流側の減容装置本体のケーシング上部に吸引ダク
ト、下部に排出シュートを備え、上記目開き調整手段を
楕円状の調整板を上下方向に配設された回転自在な水平
軸に千鳥状に並設することにより構成したことを特徴と
する空気分離機構を備えた減容装置である。

【０００９】この構成において、空気吹込手段の空気
吹込口を破砕室の横方向に延びるスリット状に形成、
クラッシュプレート上にカッタバーを突設、調整排出
室の天井をアーチ形に形成、排出シュート部の入口側
にスクリーンを配設、排出シュート部に補助空気吹込
手段を配設、排出シュート部に消火用の水噴霧ノズル
を配設、排出シュートの排出口部に電磁石を設置する
ように構成してもよい。

【００１０】

【作用】被破砕物は、投入口から破砕室に投入され、ロ
ーターに取り付けられたハンマーの回転力によるクラッ
シュプレートとの強力な衝撃により金属が破砕、押しつ
ぶし作用を受け、粒状に形成（造粒化）されるととも
に、ビニールフィルムや樹脂等が付着した金属からこれ
ら不純物が分離され、破砕後側に設けた空気吹込手段に
よる風力により更に分離選別され、目開き調整手段の隙
間を通過できない一定粒度以上のものは再び破砕室に戻
り、それ以外のものは目開き調整手段の隙間を通過して
金属は排出シュート側へ、不純物は吸引ダクト側に導出
されていく。破砕が繰り返されることにより約1/3 〜1/
5 に減容される。

【００１１】目開き調整手段を楕円状の調整板等で構成
したことにより、これを回転すれば通過できる隙間（目
開き）が簡単に調整され、ここを通過する破砕物は一定
の粒形に近づく一方、調整板の隙間を通過できない形状
の金属は破砕室に戻り破砕が繰り返されることにより減
容化が促進される。

【００１２】スリット状の空気吹込口から調整排出室の
空間内に増速された空気流が満遍に吹き出され、効果的
な空気分離作用が発揮される。

【００１３】アーチ天井により破砕物の一部又はほぼ全
部が調整板の方向に導かれていくように構成できる。

【００１４】排出シュート部のスクリーンにより紙、フ
ィルム等の軽質物が一旦受け止められ、重質の金属のみ
スクリーンの目から下部に落下される。軽質物は排出シ
ュート部に配置した補助空気吹込手段から空気を吹き込
むことにより吸引ダクトに円滑に導かれる。また、摩擦
熱などによる可燃物の発火に対しては排出シュート部に
必要に応じて設けた温度、煙感知器などに連動して水噴
霧ノズルから水が噴霧され消火がなされる。なお、電磁
石が排出シュートの排出口部に設けてあれば鉄とアルミ
ニウム( 非鉄金属) とが分別排出される。

【００１５】

【実施例】以下、この出願に係る発明の実施例を図面を
参照しながら説明する。図１はこの出願に係る発明の減
容装置およびその周辺装置を系統的に示す図であり、図
２はその減容装置の側断面図、図３はその減容装置の一
部を切り欠いて示した正面図である。

【００１６】図１に示すように、減容装置とその周辺装
置は、被破砕物（一次破砕物たる回収金属）の供給を行
うための搬送コンベヤ１と、供給された被破砕物を破砕
して不純物と金属とを分離し減容（造粒）化するための
減容装置２と、破砕後の減容装置２内に空気吹込手段３
を介して空気を吹き込むための吹込用ブロワ４と、破砕
後の軽質物を吸引ダクト５から吸引用ブロワ６によって
吸引し、途中に設けたサイクロン７を通過させた後、細
かい軽質物の捕集を行うバッグフィルタ８とから主に構
成されている。

【００１７】図２に示すように、上記減容装置２は、減
容装置本体ケーシング２ａの上部に設けた被破砕物の投
入口９、この投入口９に連通してローター１０を有する
破砕室１１、この破砕室１１の底部に設けたクラッシュ
プレート１２、このクラッシュプレート１２の後端側、
つまり、破砕出口側の近傍位置に設けた空気吹込口３ａ
等からなる空気吹込手段３、更に破砕室１１に臨んで形
成された目開き調整手段１３を配備した調整排出室１
４、この調整排出室１４に連通し下方に向けて開口した
排出シュート１５、上方に開口した吸引ダクト５から主
に構成されている。

【００１８】更に上記減容装置２の全体構成について詳
述する。上記減容装置２の投入口９の上部には投入ホッ
パ１６が連設され、この投入ホッパ１６に上記搬送コン
ベヤ１が接続されており、回収金属を含む被破砕物Ｃは
搬送コンベヤ１から投入ホッパ１６に供給された後、投
入口９から破砕室１１内へ自由落下により供給されるよ
うになっている。破砕物が家電品等の粗大ごみの場合に
は、まず別設のシュレッダー装置で一次的な破砕を行
い、その一次破砕物（回収金属）が上記搬送コンベヤ１
を経由して投入ホッパ１６に投入される。

【００１９】上記ローター１０は、水平方向に支持され
た（いわゆる横軸受方式）の駆動軸１７に図示しない複
数のディスクとスペーサを固着することにより形成され
ており、ディスクの所定位置には被破砕物を破砕する複
数のリングハンマ１８（及び／又はスイングハンマー）
が支持軸１９に支持されている。ローター１０は別置き
の駆動モータ１７ａによって作動するチェーン１７ｂを
介して矢印方向に回転自在に構成されている。

【００２０】一方、ローター１０に対向する破砕室１１
の底部には全体が略円弧状をしたクラッシュプレート１
２が設けられている。このクラッシュプレート１２は幾
つかに分割された矩形プレート１２ａを破砕物の流れ方
向に連設することにより形成されており、各矩形プレー
ト１２ａの境界位置で段が付いている。そして、破砕入
口側ではローター１０との隙間が広く破砕出口側にいく
につれて次第に狭くなるよう形成されている。かかる構
成によって被破砕物（回収金属）に強固に付着ないし絡
み付いている樹脂、フィルム等の不純物を捻り力によっ
て分離することができると同時に、回収金属は破砕、押
しつぶし作用を受けて粒状に形成（造粒化）されるよう
になっている。なお、この作用を促進するためにクラッ
シュプレート１２上に平板状のカッタバー１２ｂが横方
向に適当間隔で配設されることもある。

【００２１】上記破砕室１１に臨んでアーチ形の天井を
有する調整排出室１４が設けられており、調整排出室１
４の中央より少し後流側に上下方向に一定間隔で列設さ
れた調整板１３ａ等からなる目開き調整手段１３が配備
されている。この調整板１３ａは側面視で楕円形状をな
しており、上下一定間隔で設けた回動自在な水平軸１３
ｂに装着されている。図３に示すように減容装置の正面
からみると、上下の調整板１３ａが千鳥状に交互に配設
されており、調整板１３ａ同士の間及び調整板１３ａと
隣接する水平軸１３ｂとの間に隙間（目開き）が形成さ
れている。各水平軸１３ｂは、回転モータ１３ｃの駆動
によって作動するチェーン１３ｄおよび軸端部に設けた
スプロケット１３ｅを介して回転するようになってい
る。従って、水平軸１３ｂを回転すると楕円状の調整板
１３ａが回転して隣接する水平軸１３ｂとの隙間の大き
さが変化するようになっており、これによって、ここを
通過する被破砕物の大きさが一定の粒形に調整可能にな
っている。

【００２２】図２および図３に示すように、上記破砕室
１１の破砕出口側の近傍位置には、破砕室１１出口の横
方向に延びる、平たい空気箱３ｂからなる細長いスリッ
ト状の空気吹込口３ａが設けられており、この空気箱３
ｂに横に長い円筒状の空気吹込ヘッダー３ｃが連通して
設けられ、この空気吹込ヘッダー３ｃに吹込用ブロワ４
（図１）から延設された空気供給パイプ３ｄが接続され
て空気吹込手段３を構成している。

【００２３】以上の構成によれば、空気吹込ヘッダー３
ｃから供給された空気はスリット状の空気吹込口３ａで
増速され、所定風速（30〜40m/s)の空気を調整排出室１
４内に吹き出して破砕後の粒状化した回収金属と分離さ
れた樹脂等の不純物を吹き飛ばして風力により分離選別
される一方、一定の粒形より大きなものは上述した調整
板１３ａの隙間を通過できずに再び破砕室１１の入口側
に戻って再破砕され、それ以外の粒形のものは調整板１
３ａの隙間を通過して排出されるようになっている。か
かる構成によって回収金属の造粒化作用が発揮され一定
粒形に近づけられる。

【００２４】上記排出シュート１５の入口側には必要に
応じてスクリーン２０が水平方向に設けられ、吸引ダク
ト５で直接吸引できなかった紙、フィルム等の軽質物を
一旦受け止め重質の金属のみスクリーン目から下方に落
下するようになっている。そして、排出シュート１５部
には適宜複数の補助空気吹込手段２１が設けられてお
り、上記スクリーン２０上の軽質物は空気吹き込みによ
り吹き上げられ、吸引ダクト５に円滑に導かれるように
なっている。また、排出シュート１５下部には安全のた
めに消火用の水噴霧ノズル２２が設けられており、摩擦
熱などによる可燃物の発火に対して温度、煙感知器等と
連携して水を噴霧し自動的に消火作業がなされるように
なっている。また、図示していないが、電磁石が排出シ
ュート１５の排出口部に設けてあれば鉄とアルミニウム
( 非鉄金属) とが分別排出可能となる。２３は回収され
た金属の排出コンベヤである。

【００２５】上述した吸引ダクト５の吸引口５ａが、上
記目開き調整手段１３の対向位置の減容装置本体ケーシ
ング２ａ上部に開設されている。そして前述した図１に
示したように、吸引ダクト５はサイクロン７を介して吸
引用ブロワ６に接続され、このブロワ６の吐出側にはバ
ッグフィルタ８が設けられ、ここで細かい塵が捕集され
るようになっている。実験結果によれば吸引口５ａでの
風速は、20〜30m/s が適当である。

【００２６】ここで、本発明装置（横型）の減容効果に
ついて、図５に示す従来の竪型の減容装置と比較する
と、次の表１のようになる。本発明装置の方が減容化が
促進され嵩比重が増大していることが分かる。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】回収金属の純度確保と同時に回収金属の
減容（造粒）化を行い嵩比重を向上させて、輸送効率の
向上や貯留ヤードの有効的な利用を達成できる。すなわ
ち、 嵩比重の向上と飛散物の減少により輸送効率の向
上、貯留スペースの有効利用等のメリットが得られる。

【００２９】 回収金属の純度向上により、回収業者
との取引条件に容易に対応でき、回収商品の流通性を高
めることができる。

【００３０】 空気分離機構を併設することによりジ
グザグ構造などの前処理設備が不要となり、減容装置お
よび周辺装置全体がコンパクト化され、結果的に設置ス
ペースの制約が少なくなり、機器の配置が容易となる。

【００３１】 横軸受方式の減容装置であるため竪型
に比べ大きな減容効果が得られる。

【００３２】なお、本発明の減容装置は焼却プラント等
の前処理装置としても有用性が大きい。

【００３３】特に、楕円状の調整板を回転することで隙
間（目開き）が容易に調整され、調整板の隙間を通過で
きない形状の金属は反転させられて破砕室にもどり再破
砕を受けることにより減容効果を高めることができると
ともに、回収金属の粒形を一定に近づけることによって
処理運搬が容易になりリサイクル性を高めることができ
るまた、請求項２に係る発明のように、空気吹込口をス
リット状に破砕室出口の横方向に形成すれば増速された
空気流が破砕出口側の空間内に一様に吹き出され、空気
分離・選別効果を高めることができる。

【００３４】請求項３に係る発明のように、クラッシュ
プレート上にカッタバーを設ければ、破砕・すりつぶし
効果が向上し減容効果を一層大きくすることができる。

【００３５】請求項４に係る発明のように、調整排出室
の天井を適当なアーチ形状にすれば破砕物の一部又は全
部を調整板の方向に導くことができ、円滑な回収効果が
得られる。

【００３６】請求項５に係る発明では、排出シュート部
のスクリーンにより直接吸引ダクトに吸引されなかった
紙、フィルム等の軽質物を一旦受け止め、重質の金属の
みスクリーンの目から下部に落下させることができる。

【００３７】請求項６に係る発明では、排出シュート入
口側に滞留した軽質物を排出シュート部に配置した補助
空気吹込手段から空気を吹き込むことにより吸引ダクト
に円滑に導くことができる。

【００３８】請求項７に係る発明では、摩擦熱などによ
る可燃物の発火に対しては水噴霧ノズルによって消火で
き装置の安全性を高めることができる。

【００３９】請求項８に係る発明では、電磁石により鉄
とアルミニウム( 非鉄金属) とが分別排出可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願に係る発明の減容装置およびその周辺
装置を系統的に示す図である。

【図２】同減容装置の側断面図である。

【図３】同減容装置の一部を切り欠いて示した正面図で
ある。

【図４】ジグザグ構造に風力吹き込みを組み合わせた方
式の従来の風力選別装置の要部図である。

【図５】従来の竪型減容装置の断面図である。

【符号の説明】

１…搬送コンベヤ ２…減容装置 ２ａ…減容装置本体ケーシング ３…空気吹込手段 ３ａ…空気吹込口 ３ｃ…空気吹込ヘッダー ４…吹込用ブロワ ５…吸引ダクト ６…吸引用ブロワ ７…サイクロン ８…バッグフィルタ ９…投入口 １０…ローター １１…破砕室 １２…クラッシュプレート １２ａ…矩形プレート １２ｂ…カッタバー １３…目開き調整手段 １３ａ…調整板 １３ｂ…水平軸 １４…調整排出室 １５…排出シュート １８…リングハンマー ２０…スクリーン ２１…補助空気吹込手段 ２２…水噴霧ノズル

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減容装置本体ケーシングの上部に被破砕
   物の投入口を有し、該投入口に連通した破砕室を有し、
   該破砕室内にハンマーを備えた横軸受方式のローターを
   有し、該ローターに対向する該破砕室底部にクラッシュ
   プレートを有する減容装置において、破砕出口側近傍に
   破砕物を風力により分離選別する空気吹込手段を設ける
   とともに、該破砕室に臨んで調整排出室を設け、該調整
   排出室内に破砕物を一定粒形に近づけるための目開き調
   整手段を配設し、該目開き調整手段の後流側の減容装置
   本体のケーシング上部に吸引ダクト、下部に排出シュー
   トを備え、上記目開き調整手段を楕円状の調整板を上下
   方向に配設された回転自在な水平軸に千鳥状に配設する
   ことにより構成したことを特徴とする空気分離機構を備
   えた減容装置。
2. 【請求項２】 空気吹込手段の空気吹込口を破砕室の横
   方向に延びるスリット状に形成したことを特徴とする請
   求項１に記載の空気分離機構を備えた減容装置。
3. 【請求項３】 クラッシュプレート上にカッタバーを突
   設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気分
   離機構を備えた減容装置。
4. 【請求項４】 調整排出室の天井をアーチ形に形成した
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の空
   気分離機構を備えた減容装置。
5. 【請求項５】 排出シュート部の入口側にスクリーンを
   設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記
   載の空気分離機構を備えた減容装置。
6. 【請求項６】 排出シュート部に補助空気吹込手段を設
   けたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載
   の空気分離機構を備えた減容装置。
7. 【請求項７】 排出シュート部に消火用の水噴霧ノズル
   を設けたことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に
   記載の空気分離機構を備えた減容装置。
8. 【請求項８】 排出シュートの排出口部に電磁石を設置
   したことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載
   の空気分離機構を備えた減容装置。