(57)【要約】【課題】破砕片の搬送状況を検出しながら、破砕機内の破砕片の滞留量の増加を予防し破砕機における火災の発生を予防する。【解決手段】冷蔵庫または冷蔵庫を含む廃工業製品を破砕する破砕機１と、この破砕機１より破砕された破砕片を搬送するコンベヤ２２とを備えた破砕システムにおいて、破砕機１の出口やコンベア２２の上部に超音波レベル計２５を設けることにより、コンベヤ２２上の破砕片のレベルを連続的に自動検出し、レベルが異常な場合は投入コンベヤ１０を停止して破砕機１内の破砕片の滞留量の増加を防止する。また、破砕機１内の滞留量増加による金属破砕片の温度上昇を防止し、破砕機１における火災を予防する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃工業製品を投入する投入コンベアと、
該投入コンベアで投入された廃工業製品を破砕する破砕機と、
該破砕機から排出された破砕片を選別処理部へ移送する移送手段と、
該移送手段で移送される破砕片の移送状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする破砕選別処理装置。
【請求項２】
廃工業製品を投入する投入コンベアと、
該投入コンベアで投入された廃工業製品を破砕して破砕片を作る破砕機と、
前記破砕片から軽量物を選別分離する軽量物選別分離機と、
前記破砕機で作って排出された前記破砕片を前記軽量物選別分離機へ移送する移送手段と、
該移送手段で移送される破砕片の移送状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする破砕選別処理装置。
【請求項３】
前記検出手段として超音波レベル計で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の破砕選別処理装置。
【請求項４】
さらに、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として停滞状態が検出されたとき、前記破砕機内への廃工業製品の投入を停止させるように前記投入コンベアを制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の破砕選別処理装置。
【請求項５】
さらに、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として移送量が少ない状態が連続して検出されたとき、前記破砕機内への廃工業製品の投入を停止させるように前記投入コンベアを制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の破砕選別処理装置。
【請求項６】
さらに、前記破砕機を冷却させる冷却手段と、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として移送量が少ない状態が連続して検出されたとき、前記冷却手段を作動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の破砕選別処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫、洗濯機、エアコン等の廃工業製品を破砕機により破砕して破砕片を作って選別処理する破砕選別処理装置に係り、特に廃工業製品を破砕機で破砕した後の破砕片の移送技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品は、鉄、銅、アルミ等の金属類、各種のプラスチック類、ガラスなどを含んで構成されている。一般にこのような工業製品の廃棄物（以下、廃工業製品という。）を処理する場合、廃工業製品を適度な大きさに破砕し、その破砕片を選別して金属類やプラスチック類に分別し、再資源化物として回収することが行われている。
【０００３】
近年、廃工業製品の中でも冷蔵庫、洗濯機、エアコン等の廃家電品がリサイクル対象として挙げられている。特開平５−１４７０４０号公報には、冷蔵庫、洗濯機、エアコンなどに含まれる電動機や圧縮機などの破砕し難い金属塊を取り外した後、丸ごと破砕機に投入して破砕し、冷蔵庫の断熱材である発泡ポリウレタンを風力選別にて他の破砕片から分離し、残りの破砕片を材料毎に分別することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４７０４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、廃家電品を破砕機にて破砕し、破砕片をコンベアで搬送すると、稀に破砕片がコンベア上や破砕機出口で停滞し、上流側の破砕機内に滞留して破砕機過負荷となり連続運転できないこと、また、破砕機内に滞留した破砕品が発火することが、実験を通じて明らかになった。
【０００６】
さらに、このような破砕機内での廃家電品滞留を防止するために排出側の振動コンベア上にカメラを設け監視する方法が考えられるが、自動的な監視でないため早期発見や適切な処置が確実にできない課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、投入された廃工業製品を破砕して破砕片を作る破砕機内での破砕片滞留を防止できるようにした破砕選別処理装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、投入された廃工業製品を破砕して破砕片を作る破砕機内での温度上昇を予防できるようにした破砕選別処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、廃工業製品を投入する投入コンベアと、該投入コンベアで投入された廃工業製品を破砕する破砕機と、該破砕機から排出された破砕片を選別処理部へ移送する移送手段と、該移送手段で移送される破砕片の移送状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする破砕選別処理装置である。
【００１０】
また、本発明は、廃工業製品を投入する投入コンベアと、該投入コンベアで投入された廃工業製品を破砕して破砕片を作る破砕機と、前記破砕片から軽量物を選別分離する軽量物選別分離機と、前記破砕機で作って排出された前記破砕片を前記軽量物選別分離機へ移送する移送手段と、該移送手段で移送される破砕片の移送状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする破砕選別処理装置である。
【００１１】
また、本発明は、前記検出手段として超音波レベル計で構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、さらに、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として停滞状態が検出されたとき、前記破砕機内への廃工業製品の投入を停止させるように前記投入コンベアを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、さらに、前記破砕機を冷却させる冷却手段と、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として停滞状態が検出されたとき、前記冷却手段を作動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、さらに、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として移送量が少ない状態が連続して検出されたとき、前記破砕機内への廃工業製品の投入を停止させるように前記投入コンベアを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、さらに、前記破砕機を冷却させる冷却手段と、前記検出手段で前記破砕片の移送状態として移送量が少ない状態が連続して検出されたとき、前記冷却手段を作動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
以上説明した構成によれば、コンベア等の移送手段に積載された破砕片の積載レベルを超音波レベル計等の検出手段で検出し、適正移送に見合ったレベルを超えた時や適正レベル以下の状態が連続した場合を異常と判断すれば、破砕機内の破砕片の滞留を連続的に自動検出することができる。
【００１７】
また、自動的に異常を検出した場合、破砕機内への廃工業製品の投入コンベアを自動的に停止すれば破砕機内での破砕片の滞留を抑制でき、破砕機の出口やコンベア等の移送手段上での破砕片の停滞の成長を防止できる。
また、投入コンベアが自動的に停止することにより、破砕機内での破砕片の滞留増加を防止できる。
また、破砕機内での破砕片の滞留増加を判断後、破砕機の冷却を行えば温度上昇を予防することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る廃工業製品の破砕選別処理装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る廃工業製品の破砕選別処理装置の一実施の形態の全体構成を示す。本発明に係る破砕選別処理装置（システム）は、例えば円筒縦型容器からなる破砕機１を備えて構成される。該破砕機１には、円盤状のローター３が取付けられた回転軸２が破砕機１の円筒軸と同軸に回転自在に設けられる。上記ローター３の上面には、破砕機１内に投入された冷蔵庫、洗濯機、エアコン等の廃家電品からなる廃工業製品（電動機や圧縮機などの破砕し難い金属塊が取り外されている。）１１を破砕する回転グラインダ４が設けられている。特に、冷蔵庫の場合には、回転グラインダ４等によって筐体に貼りついた断熱材の発泡ウレタンが筐体から剥離されながら、筐体などの鉄板と共に破砕される。この破砕・剥離により、破砕片として、主に金属片と、プラスチック片、発泡ウレタンの塊状物及び粉塵が発生することになる。上記ローター３の下面には、回転グラインダ４等によって破砕されてローター３とチョーク３５との隙間を通過した破砕片を排出口１７へと吐き出すための吐出し板５が取り付けられている。
【００２０】
そして、ローター３は、回転軸２の破砕機１外に設置された部分にプーリー６を取り付け、破砕機モーター８のプーリー９によって駆動ベルト７を介して回転駆動されるように構成される。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、回転グラインダ４等が取付けられたローター３が破砕機モーター８によって回転駆動できればよい。
【００２１】
破砕機１の上部側壁に設けられた投入口には、投入コンベヤ１０の下流端が挿入して設けられ、投入コンベヤ１０の上流側に上記廃家電品からなる廃工業製品１１を乗せると該廃工業製品１１は破砕機１の投入口に運ばれて破砕機１内に投入される。ところで、投入コンベア１０は、制御用コンピュータ４０からの指令に基づいて起動、停止の制御が行なわれる。破砕機１の上部には、破砕機上部の粉塵を含む気体を吸込むための配管１２、破砕機内に散水するための散水装置１３及び水を噴霧するための水噴霧装置１４が設けられている。これら散水装置１３および水噴霧装置１４は、制御コンピュータ４０からの指令に基づいて動作制御される。
【００２２】
さらに、破砕機１の天上部には、回転グラインダ４近傍の破砕部の温度又は被破砕片の温度を測定するための放射温度計１５が設けられている。さらに、破砕機１内の発火を検出するためのＣＣＤカメラ１６が設けられている。そして、放射温度計１５で計測された破砕部の温度又は被破砕片の温度は、制御用コンピュータ４０に入力される。さらに、ＣＣＤカメラ１６で撮像した破砕機１内の発火等の状態を示す画像が同様に制御用コンピュータ４０に入力される。当然、制御用コンピュータ４０は、放射温度計１５で計測された温度やＣＣＤカメラ１６で撮像した画像を表示装置４１に表示することが可能である。
【００２３】
破砕機１の底部側面には、破砕片を吐出す排出口１７が開口されている。この排出口１７には、吐出された破砕片をコンベア２２へ移送できるように密閉構造のダクト１８が傾斜状態で連結されている。さらに、該ダクト１８の上面には、排出口１７から排出された発泡ガスやウレタン粉塵および開口２３から取込まれた外気を流すためのフード１９が連結され、このフード１９は配管２０を介して発泡ガス回収設備３３に繋がったバグフィルタ２１に連結されている。この構成によって、排出口１７から排出された発泡ガスやウレタン粉塵が吸引されて回収され、放射温度計２４及び超音波レベル計（破砕片の移送状態を検出する検出手段）２５で計測でき、散水装置２６で散水するための上面開口２３から吸引できなかったウレタン粉塵を含めて発泡ウレタン等の軽量物が放出されないようにすることが可能となる。
【００２４】
破砕片を移送するダクト（移送手段）１８の下流端は、コンベア２２が例えば振動等の運動をする関係で、難燃性の高い材料を用いたフレキシブルな継ぎ手を介してコンベヤ２２に接続されている。ダクト１８によって送り込まれた破砕片を搬送する振動等のコンベヤ（移送手段）２２は上面にカバーを有する構造で構成される。このカバーの上面開口２３の上には、コンベア２２によって搬送される破砕片の温度を検出する放射温度計２４およびコンベヤ２２上の搬送される破砕片のレベルを検出する超音波レベル計２５が取付けられている。このように超音波レベル計２５をコンベア２２上のカバーの上面開口２３部に設けたのは、破砕片の移送障害（例えば長尺の破砕片が破砕機１の排出口１７やコンベヤ２２の上面開口２３及び開口２７に引っ掛ることによって生じる移送障害）を検出するためである。従って、超音波レベル計２５は、上記破砕片の移送障害を検出できればどこに設置しても良いことになる。そして、これら放射温度計２４で計測された破砕片の温度が制御用コンピュータ４０に入力され、超音波レベル計２５で検出された破砕片のレベルが制御用コンピュータ４０に入力される。当然、制御用コンピュータ４０は、破砕片の温度や破砕片のレベルを表示装置４１に表示することが可能である。また、記憶装置４２には、廃工業製品の種類に応じた制御用のプログラム、散水装置や水噴霧装置を作動させる設定温度および連続性を判断する破砕片の設定レベル等が格納されている。
【００２５】
すなわち、図２に示すように、カバーの上面開口２３に設けられた超音波レベル計２５は、振動等のコンベア２２によって直下を搬送される破砕片のレベルを連続的に測定して制御用コンピュータ４０に入力するようになっている。破砕片は鉄片等の金属片、プラスチック片、ウレタン塊状物などの混在したものであるが、超音波は材質や形状の影響を受けずに連続的にレベルを測定できる。さらに、振動等のコンベヤ２２のカバーの上面開口２３には、散水装置２６が設けてある。この散水装置２６は、制御用コンピュータ４０からの指令で動作するように構成されている。
【００２６】
振動等のコンベヤ２２の下流端には開口２７が設けられ、この開口２７から破砕片が搬出されるようになっている。搬出された破砕片はコンベヤ２８を介して次の選別工程に順次供給されるようになっている。
【００２７】
一方、コンベヤ２２の下流側のカバー上部には、コンベア２２によって搬送される発泡ウレタン等の軽量物を選別分離するための吸引フード２９が連結され、吸引フード２９は配管３０を介してバグフィルタ３１に連結され、バグフィルタ３１はブロワ３２によって排気されるようになっている。これら２９〜３２によって発泡ウレタン等の軽量物を選別分離する風量選別機等の軽量物選別機が構成される。そして、バグフィルタ３１の底部に回収された発泡ウレタン等はロータリーバルブ３４を介して次の工程に順次供給されるようになっている。
【００２８】
次に、上記破砕機およびコンベア等を備えた破砕選別処理装置の動作について説明する。廃工業製品の投入準備が整った後、投入コンベヤ１０に廃工業製品１１を乗せると、廃工業製品１１は破砕機１内に投入される。ここでは廃工業製品１１として冷蔵庫が投入された場合の実施例について説明する。つまり、冷蔵庫は断熱材として発泡ウレタンを含んでいることから、廃工業製品の破砕選別処理が最もやっかいなものとされており、冷蔵庫を処理できれば他の廃工業製品の処理も可能となる。冷蔵庫には、コンプレッサ等の金属塊がとりつけられているので、破砕機１のトラブル回避と温度上昇を防止するために、投入前にコンプレッサ等の金属塊を取外している。したがって、破砕機１には冷蔵庫の筐体部分が投入されることになる。投入された冷蔵庫は、破砕機１内で破砕されるが、このとき回転グラインダ４などにより、筐体に貼りついた断熱材の発泡ウレタンが筐体から剥離されながら、筐体などの鉄板と共に破砕される。この破砕・剥離により、主に金属片と、プラスチック片、発泡ウレタンの塊状物及び粉塵が発生する。同時に、発泡ウレタンの気泡を構成する発泡ガスが発生する。これら発生した発泡ガスや粉塵等は配管１２によって吸引される。この破砕・剥離工程において、特に鉄の破砕片が温度上昇する。この温度上昇を放射温度計１５で計測し、制御用コンピュータ４０が温度が設定以上になったと判断したならば、水噴霧装置１４および散水装置１３を動作させて冷却し、金属破砕片の温度を下げ、万一発火した場合には延焼が拡大する前に消火する。さらに、万一発火した場合にはＣＣＤカメラ１６でモニタし、制御用コンピュータ４０は散水装置１３を動作させて延焼が拡大する前に消火することが可能となる。
【００２９】
ところで、ウレタン粉塵の一部分は、破砕機１内で舞っているが、ほとんどの破砕物は、破砕機１の排出口１７から排出されることになる。
破砕機１から排出された金属片と、プラスチック片、発泡ウレタンの塊状物は傾斜したダクト１８により移送されて振動等のコンベヤ２２上に送られる。破砕機１からは発泡ガスも排出されるので、この発泡ガスはダクト１８に連結されたフード１９から、発泡ガス回収設備３３側から吸引される。したがって、フード１９には、破砕機１から排出された発泡ガスとウレタン粉塵が流れる。さらに、発泡ガス回収設備３３の吸引力によりコンベヤ２２の上面開口２３から取込まれた外気もフード１９に流れる。これにより、ウレタン断熱材の発泡ガスを外気に放出しないようにしている。また、フード１９の気流速度は粉塵を極力吸上げないように設定しているが、細かな粉塵は吸上げられてバグフィルタ２１で捕集される。
【００３０】
一方、振動等のコンベヤ２２上を搬送される金属片、プラスチック片及び発泡ウレタンの塊状物の内、ウレタン塊状物や大き目の粒状の粉末は吸引フード２９により吸上げられて配管３０を介してバグフィルタ３１に送られる。残りの金属片とプラスチック片がコンベヤ２２の開口２７からコンベヤ２８に排出される。コンベヤ２８に排出された金属片とプラスチック片は次の選別工程へ順次送られて金属片とプラスチック片とは選別処理（分別処理）される。この選別処理方法については特開平５−１４７０４０号公報に記載されている。
【００３１】
バグフィルタ３１に送られたウレタン塊状物はバグフィルタ３１でにより分離されて底部のロータリーバルブ３３を介して、次の処理工程に順次送られる。
【００３２】
次に、本発明の特徴の動作について説明する。まず、破砕機１から排出される破砕片の大きさを調査した結果、その破砕片の大きさは破砕機のローター３とチョーク３５との隙間で決定される。しかしながら、稀に薄くて軟質のプラスチックや細長い金属棒などが、長尺の破砕片として排出する現象が見られた。その結果、長尺の破砕片が破砕機１の排出口１７やコンベヤ２２の上面開口２３及び開口２７に引っ掛り、破砕片移送（破砕片搬送）の障害になることが確認された。
【００３３】
これは、万一、破砕片移送障害が発生した場合、破砕機１内での破砕片滞留や破砕機負荷増加などが発生し、金属破砕片は発泡ウレタンの発火温度より高くなり、容易に発泡ウレタンが発火することを意味する。
【００３４】
発泡ウレタンが発火すると、破砕機１における破砕・剥離工程以降のコンベヤ２２、バグフィルタ２１、３１に堆積しているウレタンに延焼し、大きな火災となってしまう恐れがある。
【００３５】
このため、破砕機１やコンベヤ２２には放射温度計１５、２４が取付けられ、制御用コンピュータ４０は、上記放射温度計１５、２４で計測された温度が設定以上になったと判断したならば、水噴霧装置１４及び散水装置１３、２６を順に動作させて冷却し、金属破砕片の温度を下げたり、万一発火した場合には延焼が拡大する前に消火するようになっている。
【００３６】
ところで、この温度を検出してからの金属破砕片の温度を下げる処置や防火処置では、対象となる破砕片の温度が高くならないと機能しないことになる。そこで、より一歩進んで温度が高くなる要因を検出し予防処置を行うことが重要である。
【００３７】
本実施の形態の第１の特徴は、鉄片等の金属片、プラスチック片、ウレタン塊状物などの混在した破砕片を移送する経路上（破砕機１の出口からダクト１８及びコンベヤ２２上も含む。ただし、ダクト１８上では、コンベア２２上での搬送障害が反映されない面があるので、コンベア２２上が好ましい。）に、材質や形状の影響を受けずに連続的にレベル（量も含む）を測定できる超音波レベル計２５を設け、破砕片の移送障害を検出できるようにしたことにある。つまり、破砕機１の排出口１７やコンベア２２上で破砕片の停滞が生じると破砕片の量が変化し、該破砕片の頂部と超音波レベル計２５との間の距離、すなわちコンベヤ２２上の破砕片レベルが変化し、超音波レベル計２５で破砕片の停滞を検出することが可能となる。
【００３８】
本実施の形態の第２の特徴は、制御用コンピュータ４０は、超音波レベル計２５により移送経路上（ダクト１８及びコンベヤ２２上も含む。ただし、ダクト１８上では、コンベア２２上での搬送障害が反映されない面があるので、コンベア２２上が好ましい。）で破砕片レベルの低い状態（移送量が少ない状態）が連続して計測された場合には破砕機１の排出口１７での破砕片の停滞が生じたものと判断することができ、超音波レベル計２５により上記移送経路上で破砕片レベルの高い状態（停滞状態）が連続して計測された場合には移送経路の下流上（コンベア上）の上面開口２３及び開口２７での破砕片の停滞と判断することができ、投入コンベヤ１０を停止するように制御することにより、破砕機１内への廃工業製品１１の投入をやめて、破砕機１内の破砕片の滞留量を増やさないことにある。このとき、水噴霧装置１４や散水装置１３を作動させて発火しないように冷却してもよい。また、このとき、破砕機１を停止させてもよい。また、このとき、破砕機１の排出口１７やコンベヤ２２の上面開口２３及び開口２７に長尺の破砕片が引っ掛って停滞するのを防止させる機械的な手段（例えば振動を付与する手段）を制御してもよい。
【００３９】
また、超音波レベル計２５により上記移送経路上で破砕片レベルの高い状態（停滞状態）が連続して計測された場合には、散水装置２６を作動してもよい。
【００４０】
なお、移送経路上の破砕片のレベル高さは投入する廃工業製品の量にも関わるので、投入部に廃工業製品の通過を検出するセンサを設け、制御用コンピュータ４０に入力して廃工業製品の投入量と破砕片のレベル高さとの関係に基づき、レベル高さの設定値を変更し得るようにすることがさらに望ましい。これは特に、破砕片のレベルが低い状態のとき、すなわち、廃工業製品の投入量が少ないときに有効である。
【００４１】
以上説明したように本実施の形態によれば、破砕機１から搬出されて破砕片の移送経路（コンベア２２も含む）上の破砕片レベルを連続検出することにより、破砕機１からコンベヤ２２間での破砕片停滞を見逃すこともなく、更には破砕機１内での破砕片滞留の増加を防止すると共に、金属破砕片の温度上昇を未然に防止する効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、破砕機内での破砕片の滞留量の増加を防止することができる効果を奏する。
【００４３】
また、本発明によれば、金属破砕片の温度上昇の原因となる破砕機内での滞留量増加を防止できることから、火災の発生を予防することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃工業製品の破砕選別処理装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る振動等のコンベヤにおける破砕片の超音波レベル計による破砕片レベル測定を説明するための図である。
【符号の説明】
１…破砕機、２…回転軸、３…ローター、４…回転グラインダ、５…吐出し板、６…プーリー、７…駆動ベルト、８…破砕機モーター、９…プーリー、１０…投入コンベヤ、１１…廃工業製品、１２…配管、１３…散水装置、１４…水噴霧装置、１５…放射温度計、１６…ＣＣＤカメラ、１７…排出口、１８…ダクト（移送手段）、１９…フード、２０…配管、２１…バグフィルタ、２２…コンベヤ（移送手段）、２３…上面開口、２４…放射温度計、２５…超音波レベル計（検出手段）、２６…散水装置、２７…開口、２８…コンベヤ、２９…吸引フード、３０…配管、３１…バグフィルタ、３２…ブロワ、３３…発泡ガス回収設備、３４…ロータリーバルブ、３５…チョーク。
【図１】
2004261667.tif 000003
【図２】
2004261667.tif 000004