(57)【要約】【課題】密閉された破砕室を有する破砕装置において、別途動力を要することがなく、破砕室で破砕工程と分別工程が同時に進行する分別機能を有する破砕装置を提供する。【解決手段】破砕室は内筒空間とそれに外設する外筒空間からなり、且つ、内筒空間と外筒空間を連通する空間を設けた構造とし、破砕時に生じる渦流を利用し軽い被破砕物を内筒空間から外筒空間へ移動させ、重い被破砕物を内筒空間の底部に留まらせることにより、破砕しながら複合構成材料ごとに分別し排出するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された円筒形の破砕室の底部中心に駆動軸を配し、その外周に取り付けられた可撓性を有する線状体を高速回転させる破砕装置において、破砕室は内筒空間とそれに外設する外筒空間からなり、且つ、内筒空間と外筒空間を連通する空間を設けた構造とし、破砕時に生じる渦流を利用し軽い被破砕物を内筒空間から外筒空間へ移動させ、重い被破砕物を内筒空間の底部に留まらせることにより、破砕しながら複合構成材料ごとに分別し排出するようにしたことを特徴とする分別機能を有する破砕装置。
【請求項２】
請求項１記載の分別機能を有する破砕装置において、内筒空間と外筒空間との間の連通空間の面積を調整する手段を有することを特徴とする分別機能を有する破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固体を加工する粉体工業分野や廃棄物のリサイクルのための分野等において、被破砕物が複数素材の複合体からなる場合に実施される分別機能を有する破砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような分野においては、１軸又は２軸シュレッダーやハンマーミル等の一般的な破砕機を使用して複合素材を破砕していたが、異なる素材を混合した破砕物となるので、リサイクルのために素材毎に分けたいような場合には、別途に分別装置を設備していた。その分別装置は、多くの場合、素材の比重差や形状差等によるもので、これには風力を利用した例えばサイクロンが用いられていた。
【０００３】
また、従来の一般的な破砕機では、複合素材をサイクロン等で分離しやすく細かく破砕する関係で、材料の飛散が発生し素材毎の回収率が悪く、しかも、分離能力に欠けることから、これらの欠点を解消するために、この出願人において、密閉された破砕室の底部中央に設けた駆動軸に、被破砕物に打撃を与える２対以上の鎖等の線状体をハンマーとして取り付けた破砕装置を提案した（特開平１４−０７９１２４号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
いずれにしても、上記のような従来の破砕装置では、別途に分別装置を設ける必要があるために、工場内に設備スペースが大きく取られ、全体的に装置が過大となる不利があることはもちろん、破砕工程と分別工程とが別々となり時間的ロスから作業性が悪いという問題があった。
【０００５】
この点を鎖等の線状体の打撃によるものについて見ると、例えば、被破砕物が変圧器のコイルであるときには、線状体が高速回転する面上にコイルが転々とすることにより、そのときに受ける打撃と摩擦とによりコイルを構成する導線と絶縁紙が細かく破砕され、その両素材の分離の進行程度が良好であるものの、そのままでは、破砕された混合物が破砕室に満杯となり線状体の高速回転に支障となることから、これを防止するために、破砕室の下端に排出用の多数の小孔を設けることにより、細かく破砕された物を破砕室の下に排出して線状体の動きを確保していたが、小孔を通った物も混合物であるので、それを別途に設けられる分別装置で分別する必要があった。
【０００６】
この発明は、上記のような実情に鑑みて、密閉された破砕室を有する破砕装置において、別途動力を要することがなく、破砕室で破砕工程と分別工程が同時に進行する分別機能を有する破砕装置を提供することを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、密閉された円筒形の破砕室の底部中心に駆動軸を配し、その外周に取り付けられた可撓性を有する線状体を高速回転させる破砕装置において、破砕室は内筒空間とそれに外設する外筒空間からなり、且つ、内筒空間と外筒空間を連通する空間を設けた構造とし、破砕時に生じる渦流を利用し軽い被破砕物を内筒空間から外筒空間へ移動させ、重い被破砕物を内筒空間の底部に留まらせることにより、破砕しながら複合構成材料ごとに分別し排出するようにしたことを特徴とする分別機能を有する破砕装置を提供するものである。
【０００８】
分別機能を有する破砕装置を上記のように構成したから、破砕室の内筒空間に重さが異なる複合材料からなる被破砕物を投入すると、高速回転する線状体に触れることにより、その被破砕物が回転位置より上に転々としながら次第に粉砕されると同時に、重い被破砕物と軽い被破砕物との結合が解かれ分離される。そして、細かく破砕と分離が進行するに従って、軽い被破砕物は線状体の回転に伴う旋風による激しい渦流にのって内筒空間の内周に沿って舞い上がり、周囲に有する連通空間を通って外筒空間に放出され、重い被破砕物は線状体の回転面を抜けて下に落ちる。外筒空間では、渦流の影響が少ないので、その下に細かくなった軽い被破砕物が沈下し、重い被破砕物は内筒空間の下端に沈下するので、これで分別されて別々に回収可能となる。
【０００９】
上記の構成に加えて、連通空間の面積を調整する手段を有することにすれば（請求項２）、被破砕物の種類、それらを構成する素材の物性等に応じて、分別機能について最良の状態を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
分別機能を有する破砕装置は、円筒形の破砕室１の底部中心に破砕力の駆動軸３を立設し、それにハンマーとしての複数の線状体５，５を底面に沿って水平に振り回し得るように取り付けたもので、破砕室１は、その線状体５が駆動される内筒空間７と、その外周の外筒空間８とからなり、内筒空間７と外筒空間８との間に、連通空間９ａ，９ｂを設け、線状体５の打撃により破砕された重い被破砕物１０ａと軽い被破砕物１０ｂとに分けて、連通空間９ａ，９ｂから軽い被破砕物１０ｂを外筒空間８へ放出できるようになされている。
【００１２】
破砕室１の構造については、内筒空間７の上部位置に円筒内周壁６が共に境界壁となる外筒空間８を設けることにより、その円筒内周壁６の下端部に重い被破砕物１０ａの排出ゲート１３を設け、外筒空間８の下端部に軽い被破砕物１０ｂの排出ゲート１５を設けてある。なお、被破砕物１０は、重さの差がある物の複合体であってその種類は様々となるが、ここでは変圧器から分別されたコイルを被破砕物１０としたもので、それが破砕されて導線等の破砕物が重い被破砕物１０ａ、絶縁紙等の破砕物が軽い被破砕物１０ｂとなる。
【００１３】
破砕室１の密閉構造については、外筒空間８の円筒外周壁１２の上端に内鍔１４を設け、その上に載るように四角形の蓋としてのスライドゲート１１が被着されている。従って、それを横へ移動させることにより（図２の二点鎖線）、被破砕物１０が内筒空間７に投入される。スライドゲート１１は、円形の開閉プレート１８が内装される下面開放型であって、その中心に流体シリンダー１６を固着し、そのロッドの下端に内筒空間７の開閉プレート１８が取り付けられる。
【００１４】
内筒空間７の上端とこの開閉プレート１８との間の隙間が連通空間９ａとなっており、その連通空間９ａの面積は流体シリンダー１６により調整される。また、内筒空間７の上端には、切欠を形成することにより別の連通空間９ｂが設けられる。また、抜孔によりこれと同様の連通空間を設けることができる。いずれにしても、切欠または抜孔による連通空間９ｂでは、その部分を内側へ抜き起こすことにより、渦流を迎い入れる誘導片２０を形成することが望ましい。
【００１５】
連通空間９ａについては、開閉プレート１８を上下させて空間面積を調整するようにしたが、別の実施形態としては、プレート１８を破砕室１に対して固定し、円筒内周壁６を上下させるようにしても良い。これには、内筒空間７の下に流体シリンダーを設け、円筒内周壁６を上下させるようにする形態と、円筒内周壁６を固定として、破砕室１をを上下させるようにする形態とが考えられる。これらの場合に、破砕室１の密閉は、円筒内周壁６の摺動部にパッキンを設けることにより保持できる。なお、分別は主に連通空間９ａ，９ｂにおいて行われるが、被破砕物１０の物性によっては、分別機能ないし効率を高めるために、内筒空間７の周壁に大きな破砕物を通さないように、スリットやガイドプレートを設けても良い。
【００１６】
吹き上げれた軽い被破砕物１０ｂは、上記のように連通空間９ｂを通って外筒空間８に排出されるが、そこでは渦流の影響が少ないのでその下に沈下する。沈下した軽い被破砕物１０ｂを排出ゲート１５に導くために、その方向へ底壁１５を傾斜させてある。なお、この外筒空間８の排出ゲート１５と内筒空間７の排出ゲート１３とはそれぞれ流体シリンダー１９により開閉されるようになっている。
【００１７】
渦流に乗って外筒空間８に排出された破砕物には、被破砕物１０がコイルの場合であると、主に紙の粉塵が含まれており、これは取扱いが厄介でありリサイクルするのには適しないので、これを除去しておくことが分別に肝要である。そこで、外筒空間８の上端部に吸引排出管２１を接続し、それに吸引ブロワー２３および排出ロータリーバルブ２５が配設される。
【００１８】
線状体５には鎖が使用され、その高速回転により、導線は数ｍｍから１０数ｍｍ程度に、絶縁紙は数ｍｍから１０ｍｍ程度に分断破砕される。これには鎖の他に、ワイヤーや可曲可能なリンク材等が適当なものとして使用され、駆動軸３の頭部３ａに一対以上が放射方向に取り付けられる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、被破砕物を破砕と同時にほぼ分別された状態で回収できるため、従来の破砕装置では別途に必要とした分別装置が省略され、または簡素化が可能となり設備費や運転費等において経済的に有効であり、特に、リサイクルプラント等にあっては、破砕装置と分別装置として必要な設置面積が少なくなることにより、さらなる設備全体のレイアウトの自由度が広く展開され得る。しかも、破砕工程と分別工程とが同時に進行し、また、破砕室からの被破砕物の排出もほゞ同時に行うことが可能なため、処理時間の短縮および時間当たりの処理量を増やすことが容易となる。
【００２０】
また、連通空間の調整を可能とすることにより（請求項２）、被破砕物を構成している素材の物性に適合した分別が可能となり、破砕装置の汎用性が広がり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す分別機能を有する破砕装置の正面から見た断面図である。
【図２】同分別機能を有する破砕装置について半部を破断して示す平面図である。
【符号の説明】
１  破砕室
３  駆動軸
５  線状体
７  内筒空間
８  外筒空間
９ａ，９ｂ  連通空間
１０ａ  重い被破砕物
１０ｂ  軽い被破砕物
１８  連通空間９ａを調整するための開閉プレート
【図１】
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【図２】
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