(57)【要約】【課題】  廃自動車エンジンを短時間で効率良く解体し、付加価値が高く品質にすぐれたリサイクル化材料を低コストで得ることができ、環境にやさしく無駄な設備投資や人力を必要としない廃自動車エンジンの破砕技術を提供する。【解決手段】  本廃自動車エンジン破砕装置は、ニブラーを用い廃自動車エンジンを一次破砕して得られた一次破砕物を、アルミニウム系材料と非鉄系材料に分別するためにさらに細かく二次破砕した二次破砕物を得るためのものであり、一次破砕物を取り込むための取込口３４と二次破砕物を排出するための排出口３５とを備えたハウジング３１内に、固定歯３２と、該固定歯３２に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕のための前進位置との間を回転可能な可動歯とを収容してなり、該可動歯３２を、後退位置と前進位置との間で移動させるためのアクチュエータ３６を有し、該固定歯３３と該可動歯３２との間に一次破砕物を挟み込んで破砕し二次破砕物を得ることを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニブラーを用い廃自動車エンジンを一次破砕して得られた一次破砕物を、アルミニウム系材料と鉄系材料に分別するためにさらに細かく二次破砕した二次破砕物を得る廃自動車エンジン破砕装置であって、
一次破砕物を取り込むための取込口と二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジング内に、固定歯と、該固定歯に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕のための前進位置との間で回転可能な可動歯とを収容してなり、
該可動歯を、後退位置と前進位置との間を移動させるためのアクチュエータを有し、
該固定歯と該可動歯との間に一次破砕物を挟み込んで破砕し二次破砕物を得ることを特徴とする廃自動車エンジン破砕装置。
【請求項２】
可動歯の下端部が回転軸に軸支され、可動歯の上端部にアクチュエータの作用部が連結され、該アクチュエータの水平方向の移動により、可動歯が回転可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の廃自動車エンジン破砕装置。
【請求項３】
固定歯の破砕用歯の列が鉛直方向から傾斜して配置され、かつ該固定歯は可動歯の非動作時に傾斜方向に下降位置と上昇位置との間を移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃自動車エンジン破砕装置。
【請求項４】
可動歯が後退位置にあるとき、可動歯と固定歯の間に二次破砕物が下方に落下しうる間隙が形成されるように、可動歯と固定歯が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の廃自動車エンジン破砕装置。
【請求項５】
動作時にハウジングの上部を覆い二次破砕物の飛散を防止するカバーが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の廃自動車エンジン破砕装置。
【請求項６】
ニブラーを用い廃自動車エンジンを一次破砕して一次破砕物を得る第１の破砕工程と、
一次破砕物を取り込むための取込口と二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジング内に設けられた固定歯と、該固定歯に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕のための前進位置との間を回転可能な可動歯との間に、一次破砕物を挟み込んで、アルミニウム系材料と鉄系材料に分別するためにさらに細かく二次破砕して二次破砕物を得る第２の破砕工程からなることを特徴とする廃自動車エンジン破砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃自動車エンジン破砕装置及び破砕方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃自動車の数は国内だけでも膨大なものであり、廃自動車を構成する各種部品のリサイクルは非常に重要な課題となっている。これらの部品のうち、エンジンは主としてアルミニウム系材料と鉄系材料を用いて作られている。そしてエンジンの解体は、手作業で行って、解体されたエンジンは高炉を用いて溶かしてアルミニウム系材料と鉄系材料を分別しているのが実状である。
【０００３】
しかしながら、上記のような廃自動車エンジンのリサイクル方法には以下のような問題があった。
（１）エンジンの解体を手作業により行うと、１台あたりを解体するのに約１時間程度の時間がかかり、解体コストが高くなるばかりでなく、一定の期間当たりに処理できる台数も少なくなり、作業性、コスト面での問題点に加え、処理対象エンジンの長期保管という問題もあった。
（２）高炉を用いてアルミニウム系材料と鉄系材料を分別すると、鉄系材料が十分に分離できず、得られたアルミニウム系材料の品質が十分なものではなく、リサイクル材料価値が低下する不具合があった。
（３）高炉を用いて廃自動車エンジンを溶かして分別を行うと、その設備投資に多額の費用がかかる。また排気ガスが発生するため、フィルターや吸塵器等の設置、メンテナンスの必要がある。さらに、その高炉の操作のために人力が必要となり、これらの分がリサイクルされる材料のコストに上乗せされることとなる。とりわけ、昨今では環境問題が取りざたされており、余分なエネルギーの消費や排気ガスの発生は極力避けることが望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、廃自動車エンジンを短時間で効率良く解体し、付加価値が高く品質にすぐれたリサイクル化材料を低コストで得ることのできる廃自動車エンジンの破砕装置及び破砕方法を提供することをその課題とする。
また、本発明は、環境にやさしく無駄な設備投資や人力を必要とせずに所望のリサイクル化材料を得ることができる廃自動車エンジンの破砕装置及び破砕方法を提供することを別の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、前記課題は下記の技術的手段により解決される。
（１）ニブラーを用い廃自動車エンジンを一次破砕して得られた一次破砕物を、アルミニウム系材料と鉄系材料に分別するためにさらに細かく二次破砕した二次破砕物を得る廃自動車エンジン破砕装置であって、
一次破砕物を取り込むための取込口と二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジング内に、固定歯と、該固定歯に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕のための前進位置との間を回転可能な可動歯とを収容してなり、
該可動歯を、後退位置と前進位置との間で移動させるためのアクチュエータを有し、
該固定歯と該可動歯との間に一次破砕物を挟み込んで破砕し二次破砕物を得ることを特徴とする廃自動車エンジン破砕装置。
（２）可動歯の下端部が回転軸に軸支され、可動歯の上端部にアクチュエータの作用部が連結され、該アクチュエータの水平方向の移動により、可動歯が回転可能となっていることを特徴とする前記（１）に記載の廃自動車エンジン破砕装置。
（３）固定歯の破砕用歯の列が鉛直方向から傾斜して配置され、かつ該固定歯は可動歯の非動作時に傾斜方向に下降位置と上昇位置との間を移動可能に設けられていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の廃自動車エンジン破砕装置。
（４）可動歯が後退位置にあるとき、可動歯と固定歯の間に二次破砕物が下方に落下しうる間隙が形成されるように、可動歯と固定歯が取り付けられていることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の廃自動車エンジン破砕装置。
（５）動作時にハウジングの上部を覆い二次破砕物の飛散を防止するカバーが取り付けられていることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の廃自動車エンジン破砕装置。
（６）ニブラーを用い廃自動車エンジンを一次破砕して一次破砕物を得る第１の破砕工程と、
一次破砕物を取り込むための取込口と二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジング内に設けられた固定歯と、該固定歯に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕のための前進位置との間を回転可能な可動歯との間に、一次破砕物を挟み込んで、アルミニウム系材料と鉄系材料に分別するためにさらに細かく二次破砕して二次破砕物を得る第２の破砕工程からなることを特徴とする廃自動車エンジン破砕方法。
【発明の効果】
【０００６】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、前記構成を採用したので、廃自動車エンジンを短時間で効率良く解体・破砕し、品質にすぐれたリサイクル化材料を低コストで得ることが可能となる。
また、本発明によれば、環境にやさしく無駄な設備投資や人力を必要とせずに所望のリサイクル化材料を廃自動車エンジンから得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係る廃自動車エンジン破砕方法は、第１の破砕工程と第２の破砕工程からなる。第１の破砕工程は、ニブラーを用い廃自動車エンジンを一次破砕して一次破砕物を得る工程である。第２の破砕工程は、一次破砕物を取り込むための取込口と二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジング内に設けられた固定歯と、該固定歯に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕のための前進位置との間を回転可能な可動歯との間に、一次破砕物を挟み込んで、アルミニウム系材料と鉄系材料に分別するためにさらに細かく二次破砕して二次破砕物を得る工程である。
【０００８】
本発明において処理対象とするのは廃自動車エンジンで、通常、アルミニウム系材料と鉄系材料から作られている。このような廃自動車エンジンの材料をリサイクルする場合、最終的に得られた材料においてアルミニウム系材料に鉄系材料が混合していると十分な品質のものが得られないため、リサイクルしたときにその材料価値がさがってしまう。このため、アルミニウム系材料に鉄系材料が混合しないように効率よく分別することが求められる。
【０００９】
先ず、廃自動車エンジンの第１の破砕工程を説明する。
第１の破砕工程では、廃自動車から取り除いたエンジンをニブラーを用いてクラッシュさせて一次破砕物を得る。ここで、一次破砕には、旋回可能な油圧ショベルのフロントアタッチメントの先端に、非処理物を挟み込んで被処理物の破砕、折曲、破断を行うことができるニブラーを有する自走式の廃自動車解体機を用いることが好ましい。ここで自走式の廃自動車解体機としては、従来タイプのものを使用することもできるが、より好ましくは、本出願人が特願２００３−３１４５１号明細書において提案したタイプのものを用いると極めて短時間でその作業を効率良く行うことができる。
【００１０】
図１及び図２にその自走式廃自動車解体機に装備されるニブラーを斜視図及び要部拡大図で示す。
図１において、１はニブラーであり、固定歯２と可動歯３からなり、可動歯３は固定歯２に対して開閉自在に取り付けられている。固定歯２の先端には第１の破砕用歯１０が取付固定され、可動歯３の先端には第２の破砕用歯２０が取付固定されている。ニブラー本体の材質は例えばクロムマンガン鋳鋼のような超弾性鋼板を用いることができる。
【００１１】
第１の破砕用歯１０は、図３に示すように、基台部１１と、取付部１２と、破砕用凸部１３から構成されている。基台部１１と一対の取付部１２は一体に形成され、幅方向の断面がコ字状となっている。基台部１１の表面上には４つの四角錐台形状の破砕用凸部１３（１３ａ〜１３ｄ）が立設している。各取付部１２には、固定歯２への取付のためのネジ穴１５が形成されている。上記において、少なくとも凸部１３の材質は、エンジンの一次破砕時に高い圧力が得られるものであることが望ましい。なお、１４ａ〜１４ｄはスペース部である。
【００１２】
第２の破砕用歯２０は、図４に示すように、基台部２１と、取付部２２と、破砕用凸部２３から構成されている。基台部２１の表面上には２つの四角錐台形状の破砕用凸部２３（２３ａ、２３ｂ）が立設している。各取付部２２には、可動歯３への取付のためのネジ穴２５が形成されている。上記において、凸部２３の材質は、凸部１３と同じ材質を用いることができる。
【００１３】
第１及び第２の破砕用歯１０、２０を取付固定したニブラー１は、図示しない廃自動車解体機の油圧ショベルの揺動アーム（フロントアタッチメント）の先端に図１に示すように取り付けられる。そして、揺動アーム及びニブラー１の作動は従来と同様の操作により、その揺動動作、水平方向移動、垂直方向移動、開閉動作及び回転動作が行われるようになっている。即ち、３次元の任意の方向から処理対象エンジンにアクセスできるようになっている。
【００１４】
廃自動車エンジンを一次破砕する場合、先ず揺動アームを操作してニブラー１を処理対象エンジンの所に移動させる。そして図１に示すようにニブラー１の可動歯３を開いて、この状態でエンジンを、第１及び第２の破砕用歯１０、２０を取り付けた固定歯２と可動歯３の間に挟み込み、破砕圧力を加えて、エンジンを破砕する。
ここで得られた一次破砕物は、アルミニウム系材料と鉄系材料が混合した比較的サイズの大きな破砕物となる。
【００１５】
本発明では、上記で得られた一次破砕物に対してさらに細かい破片とするため二次破砕を行い、アルミニウム系材料と鉄系材料が物理的に分離された状態の二次破砕物を得る。
図５に二次破砕に使用する破砕装置をフロントパネル部分を切り欠いた模式的正面図で示す。
この破砕装置は、ハウジング３１内に可動歯３２と固定歯３３を備えている。また、ハウジング３１の上方には処理対象となる一次破砕物を取り込むための取込口３４が設けられ、また下方には得られた二次破砕物を排出するための排出口３５が設けられている。
【００１６】
可動歯３２は図５に示すような形状をしており、その一側部に破砕用歯部３２Ａが形成されている。その歯部３２Ａの歯の大きさ、形状、間隔、幅は二次破砕が効率的に行えるように適宜設定することができる。可動歯３２の上端部３２Ｂは油圧式のアクチュエータ３６の作用部３６Ａと連結されており、下端部３２Ｃは回転軸３７に回転可能に軸支されている。アクチュエータ３６は実線で示す後退位置と二点鎖線で示す前進位置との間を往復動できるようになっている。これにより可動歯３２は回転軸３７の周りを回転し、実線で示す後退位置と二点鎖線で示す前進位置との間を移動できるようになっている。
【００１７】
一方、固定歯３３は可動歯３２の破砕用歯部３２Ａと対向する側に破砕用歯部３３Ａが形成されている。その歯部３３Ａの歯の大きさ、形状、間隔、幅も二次破砕が効率的に行えるように適宜設定することができる。固定歯３２は図５に示すように鉛直方向に対して傾斜して設けられており、必要に応じてアクチュエータ３８により傾斜方向上下に移動可能となっている。
【００１８】
可動歯３２はその後退位置にあるとき、一次破砕物を適当量収容して二次破砕できるように固定歯３３との間に収容空間を形成し、また、前進位置にあるとき十分な圧力を付与して効率良く二次破砕ができるように回転可能となっている。また、可動歯３２の下部と固定歯３３の下部とがなす間隔は、その後退位置において二次破砕前は一次破砕物が下方に落下しないような間隔で、二次破砕後は二次破砕物が下方に落下しうるような間隔に設定する。
【００１９】
本破砕装置の下方には、例えばベルトコンベアを設置しておき、アルミニウム系材料と鉄系材料が効率良く分離できるように次の工程を行う場所に搬送できるようにしておくことが好ましい。
また、破砕物の飛散防止のために、ハウジング３１の上方にはカバー（図示せず）を設けることが好ましい。
【００２０】
図５の装置による二次破砕では、先ず取込口３４より適当量の一次破砕物を取り込む。この時、可動歯３２は図５において実線で示す後退位置にある。一次破砕物の取込が終わると、図示しないカバーをかけ、図示しない操作ボタンを操作してアクチュエータ３６を作動させる。すると一次破砕物は、可動歯３２と固定歯３３の間にて適当な圧力により細かく二次破砕され、これにより、アルミニウム系材料と鉄系材料とが物理的に分離される。二次破砕後はアクチュエータ３６を反対方向に作動させて、可動歯３２が後退位置にくると、可動歯３２と固定歯３３の下方位置に形成される間隙から二次破砕物が落下し、排出口３５を介してベルトコンベア（図示せず）上に載せられる。ベルトコンベア上に載せられた二次破砕物は、アルミニウム系材料と鉄系材料が実質的に完全に分離して混ざった状態となっており、次の工程において例えば電磁石等の分離手段により鉄系材料が除去され、鉄系材料の混入のないアルミニウム系材料の分別が行われる。
なお、二次破砕の際に二次破砕物が詰まったりした場合には、アクチュエータ３８によりその詰まりを解除することができるようになっている。
【００２１】
このように、本発明によれば、高炉を用いてアルミニウム系材料と鉄系材料を分離する手法を採用しないので、廃自動車エンジンを短時間で効率良く解体し、付加価値が高く品質にすぐれたリサイクル化材料を得ることができ、しかも排気ガスの発生の防止のための設備や高炉のメンテナンスが不要となるため無駄な設備投資や人力が必要でなくなり、廃自動車エンジンのリサイクルを大幅なコストダウンで行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の破砕工程で用いるニブラーの一例を示す斜視図である。
【図２】図１のニブラーの要部を拡大して示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第１の破砕用歯の構造を示す斜視図、平面図及び斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ第２の破砕用歯の構造を示す斜視図、平面図及び斜視図である。
【図５】第２の破砕工程で用いる破砕装置のフロントパネルを切り欠いて模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
３１  ハウジング
３２  可動歯
３２Ａ  破砕用歯部
３２Ｂ  上端部
３２Ｃ  下端部
３３  固定歯
３３Ａ  破砕用歯部
３４  取込口
３５  排出口
３６  アクチュエータ
３７  回転軸
３８  アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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