(57)【要約】【課題】  複数のエンジンを載置したトレーごと溶解炉内に搬入出することができ、溶解処理時間を短縮化することができる自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置および回収方法を提供すること。【解決手段】  複数のエンジンＥ・Ｅ…を載置可能な有孔トレー２と；この有孔トレー２を搬入口11から内部に配置可能な溶解炉１と；フレアＦを放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱可能な第一バーナー３および第二バーナー４と；前記エンジンＥの溶解したアルミニウム材料Ａが流入して回収可能な湯溜め５と；前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理可能である二次燃焼室６とを具備して構成するという技術的手段を採用した。【選択図】  図１
2006307252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともアルミニウム材料Ａを含有しており、かつ、上部に凸出部ｐを有する自動車等のエンジンＥに含有される前記アルミニウム材料Ａを回収するための装置であって、
底板には通孔21が形成され、エンジンＥにおける前記各凸出部ｐが互い違い交互に配向するように複数のエンジンＥ・Ｅ…を載置可能な有孔トレー２と；
この有孔トレー２を搬入口11から内部に配置可能な溶解炉１と；
この溶解炉１の側壁上部に形成した吹出口12に配置され、フレアＦを斜め下方に放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱可能な第一バーナー３と；
前記溶解炉１の吹出口12の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口13に配置され、フレアＦを斜め下方に放射可能な第二バーナー４と；
前記溶解炉１に隣接して設けられており、フレアＦが溶解炉１内の周壁に沿って周回方向に放射流動することにより、溶解炉１内に配置した前記エンジンＥの溶解したアルミニウム材料Ａが流入して回収可能な湯溜め５と；
溶解炉１内の周壁に沿って周回流動するフレアＦが中央部を通過して排出される排出口15において、当該溶解炉１と連通状態に一体的に成形されており、前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理可能である二次燃焼室６とを具備して構成したことを特徴とする自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置。
【請求項２】
湯溜め５に向かって傾斜する溶解炉１の炉床14に導流溝14ａが形成され、溶解したアルミニウム材料Ａがこの導流溝14ａから二次燃焼室６に流入可能であることを特徴とする請求項１記載の自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置。
【請求項３】
湯溜め５が二次燃焼室６の同室下部に一体に成形されていることを特徴とする請求項１または２記載の自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置。
【請求項４】
少なくともアルミニウム材料Ａを含有しており、かつ、上部に凸出部ｐを有する自動車等のエンジンＥに含有される前記アルミニウム材料Ａを回収する方法であって、
エンジンＥにおける前記各凸出部ｐが互い違い交互に配向するように複数のエンジンＥ・Ｅ…を有孔トレー２上に載置して、かつ、この有孔トレー２を溶解炉１の搬入口11から内部に配置する一方、
溶解炉１の側壁上部に形成した吹出口12に配置した第一バーナー３からフレアＦを斜め下方に放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱するとともに、前記並列載置したエンジンＥにおける凸出部ｐの上空を通過させて、かつ、周壁に沿って周回方向に放射流動せしめ、
次いで、前記吹出口12の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口13に配置した第二バーナー４からフレアＦを斜め下方に放射して、更に、このフレアＦを溶解炉１内の周壁に沿って周回方向に放射流動せしめることによって、溶解炉１内に配置した前記エンジンＥのアルミニウム材料Ａを加熱溶解し、
この溶解したアルミニウム材料Ａを、前記有孔トレー２の底板に形成された通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下して、当該溶解炉１に隣接して設けられた湯溜め５に流入せしめて回収可能である一方、
フレアＦは溶解炉１内の周壁に沿って周回流動した後、中央部を通過せしめて排出口15から排出して、この排出口15を介して当該溶解炉１と連通して一体的に成形された二次燃焼室６内に放出することにより、当該二次燃焼室６内において前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理することを特徴とする自動車エンジンのアルミニウム溶解回収方法。
【請求項５】
湯溜め５に向かって傾斜する溶解炉１の炉床14に導流溝14ａを形成し、溶解したアルミニウム材料Ａをこの導流溝14ａから二次燃焼室６に流入させることを特徴とする請求項４記載の自動車エンジンのアルミニウム溶解回収方法。
【請求項６】
有孔トレー２として簀の子形パレットを用いて、溶解したアルミニウム材料Ａを底板に形成された通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下させることを特徴とする請求項４または５記載の自動車エンジンのアルミニウム溶解回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンのリサイクル技術の改良、更に詳しくは、複数のエンジンを載置したトレーごと溶解炉内に搬入出することができ、かつ、エンジンの溶解すべきアルミニウム材料部分をバーナーにより効率的にスポット加熱することができ、しかも、溶解処理時間を短縮化することができる自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置、およびそれを用いた回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、自動車のエンジンには多くの金属材料が使用されているため、廃車となった自動車のエンジンを回収して、この金属材料をリサイクルすることにより、資源の再活用が図られている。
【０００３】
ところで、エンジンには鉄部分とアルミニウム部分とが含まれているため、従来、エンジンを高温の溶解炉に入れ、鉄の融点とアルミニウムの融点との差を利用してアルミニウム材料だけを溶解分離して取り出すことができるアルミ回収溶解炉が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
かかる溶解炉にあっては、エンジンを中に入れて、バーナーによって炉内を加熱するのであるが、この際、バーナーは壁面を加熱し、その壁面からの輻射熱をエンジンに放射していた。
【０００５】
しかしながら、こうした壁面からの輻射熱によって炉内温度を上昇させるものにあっては、エンジンが側面から加熱されるため、溶解不要であるシリンダーブロックなどの鉄部分まで同時に加熱されて熱伝導を阻害してしまい、中心部まで加熱することができずにアルミニウム材料のみを溶解して取り出すことができず、多大なエネルギーロスを生じるという不満があった。
【０００６】
また、溶解炉内でエンジンを移動させるために、台車などの可動機構を備えている場合には、溶解時にボルトやナットなどが抜け落ちて可動部の隙間に挟まることもあり、故障の原因となるという問題もあった。
【０００７】
更にまた、アルミニウムは固体では熱伝導率が高く、液体では低いという特性があるため、従来の方法では、溶解したアルミニウムを速やかに排出しないと、エンジンの回りに付着したまま絶縁体となってしまい、熱が内部に伝導されず、エンジンを完全に溶解できないという問題があった。
【０００８】
更にまた、溶解後における溶解炉内の鉄クズなどの残滓を除去するために、溶解炉の炉床が冷却してからエンジンを取り出さなければならなかったため、交換作業にも非常に時間がかかってしまい、効率が悪いという不満もあった。
【特許文献１】特開平６−２６４１５５号公報（第２−３頁、図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来の自動車エンジン用のアルミニウム溶解装置に上記のような問題があったことに鑑みて為されたものであり、複数のエンジンを載置したトレーごと溶解炉内に搬入出することができ、かつ、エンジンの溶解すべきアルミニウム材料部分をバーナーにより効率的にスポット加熱することができ、しかも、溶解処理時間を短縮化することができる自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置、およびそれを用いた回収方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。
【００１１】
即ち、本発明は、少なくともアルミニウム材料Ａを含有しており、かつ、上部に凸出部ｐを有する自動車等のエンジンＥに含有される前記アルミニウム材料Ａを回収するための装置であって、
底板には通孔21が形成され、エンジンＥにおける前記各凸出部ｐが互い違い交互に配向するように複数のエンジンＥ・Ｅ…を載置可能な有孔トレー２と；
この有孔トレー２を搬入口11から内部に配置可能な溶解炉１と；
この溶解炉１の側壁上部に形成した吹出口12に配置され、フレアＦを斜め下方に放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱可能な第一バーナー３と；
前記溶解炉１の吹出口12の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口13に配置され、フレアＦを斜め下方に放射可能な第二バーナー４と；
前記溶解炉１に隣接して設けられており、フレアＦが溶解炉１内の周壁に沿って周回方向に放射流動することにより、溶解炉１内に配置した前記エンジンＥの溶解したアルミニウム材料Ａが流入して回収可能な湯溜め５と；
溶解炉１内の周壁に沿って周回流動するフレアＦが中央部を通過して排出される排出口15において、当該溶解炉１と連通状態に一体的に成形されており、前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理可能である二次燃焼室６とを具備して構成するという技術的手段を採用することによって自動車エンジンのアルミニウム溶解回収装置を完成させた。
【００１２】
また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、湯溜め５に向かって傾斜する溶解炉１の炉床14に導流溝14ａを形成し、溶解したアルミニウム材料Ａをこの導流溝14ａから二次燃焼室６に流入可能にするという技術的手段を採用した。
【００１３】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、湯溜め５を二次燃焼室６の同室下部に一体に成形するという技術的手段を採用した。
【００１４】
また、本発明は、少なくともアルミニウム材料Ａを含有しており、かつ、上部に凸出部ｐを有する自動車等のエンジンＥに含有される前記アルミニウム材料Ａを回収する方法であって、
エンジンＥにおける前記各凸出部ｐが互い違い交互に配向するように複数のエンジンＥ・Ｅ…を有孔トレー２上に載置して、かつ、この有孔トレー２を溶解炉１の搬入口11から内部に配置する一方、
溶解炉１の側壁上部に形成した吹出口12に配置した第一バーナー３からフレアＦを斜め下方に放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱するとともに、前記並列載置したエンジンＥにおける凸出部ｐの上空を通過させて、かつ、周壁に沿って周回方向に放射流動せしめ、
次いで、前記吹出口12の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口13に配置した第二バーナー４からフレアＦを斜め下方に放射して、更に、このフレアＦを溶解炉１内の周壁に沿って周回方向に放射流動せしめることによって、溶解炉１内に配置した前記エンジンＥのアルミニウム材料Ａを加熱溶解し、
この溶解したアルミニウム材料Ａを、前記有孔トレー２の底板に形成された通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下して、当該溶解炉１に隣接して設けられた湯溜め５に流入せしめて回収可能である一方、
フレアＦは溶解炉１内の周壁に沿って周回流動した後、中央部を通過せしめて排出口15から排出して、この排出口15を介して当該溶解炉１と連通して一体的に成形された二次燃焼室６内に放出することにより、当該二次燃焼室６内において前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理するという技術的手段を採用することによって、自動車エンジンのアルミニウム溶解回収方法を完成した。
【００１５】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、湯溜め５に向かって傾斜する溶解炉１の炉床14に導流溝14ａを形成し、溶解したアルミニウム材料Ａをこの導流溝14ａから二次燃焼室６に流入させるという技術的手段を採用した。
【００１６】
更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、有孔トレー２として簀の子形パレットを用いて、溶解したアルミニウム材料Ａを底板に形成された通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下させるという技術的手段を採用した。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の装置にあっては、底板には通孔が形成され、エンジンＥにおける前記各凸出部が互い違い交互に配向するように複数のエンジンを載置可能な有孔トレーと；この有孔トレーを搬入口から内部に配置可能な溶解炉と；この溶解炉の側壁上部に形成した吹出口に配置され、フレアを斜め下方に放射することによって、前記エンジンの凸出部に向けて直接加熱可能な第一バーナーと；前記溶解炉の吹出口の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口に配置され、フレアを斜め下方に放射可能な第二バーナーと；前記溶解炉に隣接して設けられており、フレアが溶解炉内の周壁に沿って周回方向に放射流動することにより、溶解炉内に配置した前記エンジンの溶解したアルミニウム材料が流入して回収可能な湯溜めと；溶解炉内の周壁に沿って周回流動するフレアが中央部を通過して排出される排出口を介して、当該溶解炉と連通して一体に成形されており、前記溶解炉内からのフレアの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理可能である二次燃焼室とを具備して構成したことによって、自動車等のエンジンにおいて、アルミニウム材料を効率的に回収することができる。
【００１８】
また、本発明の装置を用いることによって、溶解を必要とする箇所をスポット的に、かつ、エンジン全体を均等に加熱することができ、熱効率を向上せしめて溶解処理時間を短縮化することができる。
【００１９】
更にまた、エンジンを載置したトレーごと溶解炉内に出し入れすることができるので、炉床の冷却時間が不要であり、溶解処理後でも速やかに搬出することができて作業時間を短縮することができる。
【００２０】
更にまた、必要に応じて、二次燃焼室を一体に構成することによって、溶解炉内に可動部を設ける必要がなく、自動車エンジンを交換することができ、構造を簡素化することができる。また、かかる二次燃焼室内において、残滓を確実に燃焼処理することができ、黒煙の発生を防止するとともに、アルミニウム回収の歩留を向上させることもできることから、産業上における利用価値は頗る高いものがあると云える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態を具体的に図示した図面に基づいて更に詳細に説明すると、次のとおりである。
【００２２】
本発明の実施形態を図１から図８に基づいて説明する。図中、符号１で指示するものは溶解炉であり、この溶解炉１は、有孔トレー２を搬入口11から内部に配置可能なチャンバー室が形成され（図１〜３参照）、煉瓦や高融点金属（鉄など）により作製され、耐火性に優れている。
【００２３】
また、符号２で指示するものは有孔トレーであり、この有孔トレー２の底板には通孔21が形成され、エンジンＥにおける前記各凸出部ｐが互い違い交互に配向するように複数のエンジンＥ・Ｅ…を載置可能である（図５参照）。本実施形態では、有孔トレー２として簀の子形パレットを用いて、溶解したアルミニウム材料Ａを底板に形成した通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下させることができる。
【００２４】
また、符号３で指示するものは第一バーナーであり、この第一バーナー３は、この溶解炉１の側壁上部に形成した吹出口12に配置され、フレアＦを斜め下方に放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱可能である。
【００２５】
また、符号４で指示するものは第二バーナーであり、この第二バーナー４は、前記溶解炉１の吹出口12の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口13に配置され、前記第一バーナー３と同様に、フレアＦを斜め下方に放射可能である。なお、これら第一および第二バーナーは、火炎や高温熱風などを放射することができる。
【００２６】
また、符号５で指示するものは湯溜めであり、この湯溜め５は、前記溶解炉１に隣接して設けられ、溶解炉１内に配置した前記エンジンＥの溶解したアルミニウム材料Ａが、前記有孔トレー２の底板に形成された通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下して、流入せしめて回収するためのものである。
【００２７】
また、符号６で指示するものは二次燃焼室であり、この二次燃焼室６は、溶解炉１内の周壁に沿って周回流動するフレアＦが中央部を通過して排出される排出口15において、当該溶解炉１と連通状態に一体的に成形されたチャンバー室であって、前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理可能に構成されている（図４参照）。
【００２８】
なお、本実施形態では、湯溜め５に向かって傾斜する溶解炉１の炉床14に導流溝14ａを形成して、溶解したアルミニウム材料Ａをこの導流溝14ａから二次燃焼室６に流入させることもでき、効率的に流し集めることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、湯溜め５を二次燃焼室６の同室下部に一体に成形することができ、機能を兼用させることによって装置の製造コストを軽減することができるとともに、
二次燃焼室６を溶解炉１と一体に構成することによって、溶解炉内に可動部を設ける必要がなく、自動車エンジンを簡単に交換することができる。
【００３０】
しかして、本発明にあっては、少なくともアルミニウム材料Ａを含有しており、かつ、上部に凸出部ｐを有する自動車等のエンジンＥに含有される前記アルミニウム材料Ａを回収する方法であって、その具体的な手順を以下に説明する。
【００３１】
まず、エンジンＥにおける前記各凸出部ｐが互い違い交互に配向するように複数のエンジンＥ・Ｅ…を有孔トレー２上に載置して、かつ、この有孔トレー２を溶解炉１の搬入口11から内部に配置する（図６参照）。このように有孔トレー２ごと搬出入を可能にしたことにより、従来のように溶解炉１の路床14が冷却するまで待つことなく、エンジンＥを効率的に交換作業することができる。
【００３２】
次に、溶解炉１の側壁上部に形成した吹出口12に配置した第一バーナー３からフレアＦを斜め下方に放射することによって、前記エンジンＥの凸出部ｐに向けて直接加熱する（図７および８参照）。このようにスポット的に加熱することにより、熱効率を向上させることができる。なお、本実施形態では、アルミニウムの融点以上であって、鉄の融点未満である約８００℃に加熱する。
【００３３】
そして、フレアＦを前記トレー上に並列載置したエンジンＥにおける凸出部ｐの上空を通過させて、かつ、周壁に沿って周回方向に放射流動せしめる。
【００３４】
次いで、前記吹出口12の対向壁における対角上部に形成した第二吹出口13に配置した第二バーナー４からフレアＦを斜め下方に放射して、更に、このフレアＦを溶解炉１内の周壁に沿って周回方向に放射流動せしめる。このようにして、溶解炉１内に配置した前記エンジンＥのアルミニウム材料Ａを加熱溶解することができる。
【００３５】
然る後、この溶解したアルミニウム材料Ａを、前記有孔トレー２の底板に形成された通孔21から溶解炉１の炉床14に滴下して、当該溶解炉１に隣接して設けられた湯溜め５に流入せしめて回収することができる。こうして回収されたアルミニウム材料Ａはインゴッドケースに鋳込むことができる。
【００３６】
また、フレアＦは溶解炉１内の周壁に沿って周回流動した後、中央部を通過せしめて排出口15から排出して、この排出口15を介して当該溶解炉１と連通して一体的に成形された二次燃焼室６内に放出することにより、当該二次燃焼室６内において前記溶解炉１内からのフレアＦの排気中に含有されていた残滓を再燃焼処理することができる。
【００３７】
このように二次燃焼室６を設けることによって、溶解炉１内は還元域になっていても、二次燃焼室６は酸化燃焼域になっているので、残滓を確実に燃焼処理して黒煙など発生を防止することができる。そして、溶解処理が終了したエンジンＥは、有孔トレー２ごと溶解炉１の搬入口11から搬出することができる。
【００３８】
また、エンジンＥを溶解炉１に投入した後に数分間バーナーを消し、エンジンＥの表面に付着している可燃物を燃焼させるとともに、二次燃焼室６において未燃ガスも完全燃焼させ、煙道62から排出することができる。
【００３９】
本発明は概ね上記のように構成されるが、図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、有孔トレー２は、通孔21を備えているものであれば良く、本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態の装置を表わす説明全体上面図である。
【図２】本発明の実施形態の装置を表わす説明全体正面図である。
【図３】本発明の実施形態の装置における溶解炉を表わす説明側面図である。
【図４】本発明の実施形態の装置における二次燃焼室を表わす説明側面図である。
【図５】本発明の実施形態の有孔トレーを表わす全体斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の有孔トレーにエンジンを載置した状態を表わす説明側面図である。
【図７】本発明の実施形態におけるフレアの流れを表わす説明上面図である。
【図８】本発明の実施形態におけるフレアの流れを表わす説明斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    溶解炉
11    搬入口
12    吹出口
13    第二吹出口
14    炉床
14ａ  導流溝
15    排出口
２    有孔トレー
21    通孔
３    第一バーナー
４    第二バーナー
５    湯溜め
６    二次燃焼室
61    二次燃焼バーナー
62    煙道
Ｅ    エンジン
ｐ    凸出部
Ａ    アルミニウム材料
Ｆ    フレア
【図１】
2006307252.tif 000003
【図２】
2006307252.tif 000004
【図３】
2006307252.tif 000005
【図４】
2006307252.tif 000006
【図５】
2006307252.tif 000007
【図６】
2006307252.tif 000008
【図７】
2006307252.tif 000009
【図８】
2006307252.tif 000010