(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を水平にした姿勢で設けられる円筒状の缶破砕室と、
前記缶破砕室内に空き缶を供給するために前記缶破砕室の中央部に取り付けられる缶供給口部と、
前記缶破砕室の中心軸上に設けられる回転軸に取り付けられる羽根車と、
前記缶供給口部から供給された空き缶を前記缶破砕室の内周側壁に向けて誘導するために、前記回転軸を介して前記羽根車を回転駆動する回転駆動部と、
前記羽根車の外周を囲繞する位置に配置され、前記羽根車の回転により誘導された空き缶を破砕する複数枚の缶破砕刃と、
前記缶破砕刃による空き缶の破砕で生成される缶破砕物を前記缶破砕室の外へ排出するために、前記回転軸より水平方向にオフセットして前記缶破砕室内の内周側壁から垂直上方に接線方向に延びた位置に取り付けられる缶破砕物排出口部と、
前記缶破砕物を前記羽根車の回転を通して前記缶破砕物排出口部まで誘導するために、前記缶破砕室の内周側壁と前記缶破砕刃との間に設けられる缶破砕物誘導路と、
前記缶破砕物排出口部の直下の位置で、前記缶破砕室の内周側壁を貫通して前記缶破砕物誘導路に臨む開口を有し、空き缶から出た液体を前記開口を通して前記缶破砕室の外へ排出する缶液除去部と、
を有し、
前記開口が、前記缶破砕室の内周側壁において前記羽根車の回転方向に対して直交する方向または斜めに傾斜する方向に延びるスリット形状に設けられ、
前記缶破砕物誘導路内の前記羽根車の回転方向に沿った方向において、前記開口より上流側となる前記缶破砕室の内周側壁部分と前記開口より下流側となる前記缶破砕室の内周側壁部分との間に段差が形成され、前記缶破砕室の前記下流側の内周側壁部分が前記上流側の内周側壁部分よりも遠心力方向の外側に位置している、
缶破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶破砕機に係り、より詳細には、空き缶の付着水分、飲み残しの残液等の液体を分離除去する缶破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各自治体においてゴミの分別処理とそのリサイクルが強く推進されている。そのうち、空き缶の処理では、例えばアルミ缶、スチール缶等の分別とその裁断あるいは粉砕が行われている。ここで、空き缶を分別した後に裁断あるいは粉砕して破砕物（チップ）にするやり方と、逆に裁断あるいは粉砕でチップ化した後にそのチップを分別するやり方が取られる。そして、その缶チップは、例えばコンクリート補強材のような構築材料として再利用される。
【０００３】
上記空き缶の裁断では、回収した空き缶をプレスし、その後に裁断機に通して切断刃を上下動させ、その空き缶を切り刻んで所定の大きさの缶チップにする。また、上記空き缶の粉砕では、缶粉砕機を通して、その缶供給口部から供給された缶を羽根車により缶粉砕室の内側壁方向に誘導し、該羽根車の外周を囲繞する位置に所定間隔で並列に固定された複数枚の缶粉砕刃によって破砕あるいは粉砕しチップにしている。そして、そのチップを隣接する缶粉砕刃の間から缶粉砕物誘導路に送り出しそれに連通する缶粉砕物排出口部から缶チップとして排出するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１３７６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常、回収される空き缶の内部には飲み残し等の残液の存在することが多く、しかもその残液は、糖質で粘着力のある水溶液であるために、上記裁断機において、例えば缶の挟み込みを行うローラの部品等の破損の大きな原因になっている。また、上記缶粉砕機においては、空き缶から出る水分あるいは残液等の液体が粉砕機本体の缶粉砕室の底部に溜まり、それと共に缶チップがその底部に積み重なってしまう。このため、缶チップを缶粉砕物排出口部に誘導する缶粉砕物誘導路が缶チップで詰まり易く、缶粉砕機の駆動部および缶粉砕刃の破損等が生じてチップ処理不能の問題が多発している。
【０００５】
更に、上記裁断あるいは粉砕において缶チップに付着するようになる残液は、その後にその缶チップを分別していく場合、分別装置に対しても同様な問題を引き起こす。そこで、裁断あるいは粉砕した後に残液の付着した缶チップを水洗浄することも考えられるが、空き缶の裁断あるいは粉砕から缶チップ分別までの工場内での一連の作業、および、そのための装置は高コストになってしまう。また、空き缶の飲み残しの残液は、腐敗し悪臭を放ち工場内の作業環境を著しく劣化させる。以上のように、空き缶の付着水分あるいはその残液の処理が、空き缶のリサイクルにおいて大きな問題となってきている。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、空き缶を破砕して破砕物（缶チップ）にする際に空き缶の付着水分あるいは飲み残しの残液等の液体を簡便かつ容易に分離除去できるようにした缶破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の缶破砕機は、中心軸を水平にした姿勢で設けられる円筒状の缶破砕室と、前記缶破砕室内に空き缶を供給するために前記缶破砕室の中央部に取り付けられる缶供給口部と、前記缶破砕室の中心軸上に設けられる回転軸に取り付けられる羽根車と、前記缶供給口部から供給された空き缶を前記缶破砕室内の内周側壁に向けて誘導するために、前記回転軸を介して前記羽根車を回転駆動する回転駆動部と、前記羽根車の外周を囲繞する位置に配置され、前記羽根車の回転により誘導された空き缶を破砕する複数枚の缶破砕刃と、前記缶破砕刃による空き缶の破砕で生成される缶破砕物を前記缶破砕室の外へ排出するために、前記回転軸より水平方向にオフセットして前記缶破砕室内の内周側壁から垂直上方に接線方向に延びた位置に取り付けられる缶破砕物排出口部と、前記缶破砕物を前記羽根車の回転を通して前記缶破砕物排出口部まで誘導するために、前記缶破砕室の内周側壁と前記缶破砕刃との間に設けられる缶破砕物誘導路と、前記缶破砕物排出口部の直下の位置で、前記缶破砕室の内周側壁を貫通して前記缶破砕物誘導路に臨む開口を有し、空き缶から出た液体を前記開口を通して前記缶破砕室の外へ排出する缶液除去部とを有し、前記開口が、前記缶破砕室の内周側壁において前記羽根車の回転方向に対して直交する方向または斜めに傾斜する方向に延びるスリット形状に設けられ、前記缶破砕物誘導路内の前記羽根車の回転方向に沿った方向において、前記開口より上流側となる前記缶破砕室の内周側壁部分と前記開口より下流側となる前記缶破砕室の内周側壁部分との間に段差が形成され、前記缶破砕室の前記下流側の内周側壁部分が前記上流側の内周側壁部分よりも遠心力方向の外側に位置している。
【０００８】
このような構成にすることで、缶破砕機の稼動時において、缶供給口部から缶破砕室に供給される、水分、飲み残し残液等の液体が付着した空き缶は、羽根車に送られながら遠心力で缶破砕刃の方に誘導されて缶破砕刃により破砕され、空き缶に付着していた上記液体も飛散する。そして、缶供給口部から缶破砕物誘導路に沿い缶破砕物排出口部に向かって、上記羽根車の回転により生じる送風が、上記破砕により生成された缶破砕物と液体とを缶破砕物誘導路の缶破砕室の内周側壁に沿って缶破砕物排出口部へ向けて誘導する。その際、液体の多くは、缶破砕室の内周側壁を伝って誘導され、その誘導の途中で（回転軸の真下を通り過ぎた後に）缶破砕室の内周側壁を横断するスリット状の開口にて缶破砕室の外へ排出される。一方、缶破砕物は上記スリット状開口を素通りしてそのまま缶破砕物排出口部まで誘導され、そこから外へ排出される。上記スリット状開口の上流側と下流側との間に後者（下流側）の方が前者（上流側）よりも低い段差が付いているので、缶破砕物は上記スリット状開口で引っかからずに缶破砕室の内周側壁に沿ってスムースに缶破砕物排出口部へ送られる。
また、缶破砕機の中断時または終了時に、羽根車の回転を停止させると、缶破砕室内の上記送風が停止する。そうすると、缶破砕物排出口部と上記スリット状開口との間で、缶破砕物誘導路に沿って缶破砕室の内周側壁に付いていた液滴が、重力により上記内周側壁を伝って缶破砕物排出口部の下方の領域へ流れ落ち、回転軸の真下付近に達する前に上記のような段差付きのスリット開口にて確実に外へ排出される。
【０００９】
このようにして、缶破砕機の稼動において、缶破砕物が缶粉砕物誘導路で詰まるようなことはなくなり、缶破砕機の駆動部および缶粉砕刃の破損等によるチップ処理不能の問題は大幅に減少する。また、空き缶の破砕から缶破砕物の分別までの工場内での一連の作業が低コストにできるようになる。更に、空き缶の残液の腐敗とその悪臭はなくなり、工場内での環境保全および安全衛生が確保される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の缶破砕機によれば、空き缶を破砕して缶チップにする際に空き缶から出る液体を簡便かつ容易に分離し除去することができ、空き缶のリサイクルを大幅に推進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１７】
図１，２は、本発明の一実施形態における缶破砕機の構成を示す。ここで、図１は缶破砕機の正面縦断面図ある。図２は、図１に記すＸ−Ｘ矢視図であって側面縦断面図である。この缶破砕機の主要な部分は、缶破砕室１０と、空き缶を缶破砕室１０内に供給する缶供給口部１２と、缶破砕室１０内で破砕された缶チップを排出する缶破砕物排出口部１４と、空き缶の液体を分離除去する缶液除去部１６により構成される。
【００１８】
缶破砕室１０は、空き缶を破砕するための破砕室であって、ケーシング１８と、ケーシング１８内に設けられている羽根車２０と、羽根車２０に連結しそれを回転させる回転軸２２、および缶破砕刃２４からなる。ここで、回転軸２２はケーシング１８の背面に取り付けられたモータ２６により回転駆動する。
【００１９】
ケーシング１８は、例えば鋳物、セラミック、鋼材等で構成され例えば渦巻状あるいは円筒状になっている。そして、ケーシング１８の正面の中央部分に缶供給口部１２が取り付けられ、ケーシング１８の内周に沿って缶破砕物誘導路２８が設けられて上記缶破砕物排出口部１４に連通している。ここで、缶供給口部１２は、空き缶を連続して供給できる程度の大きさの間口を有している。また、缶破砕物排出口部１４は、空き缶のチップを排出できる程度の大きさの間口を有し、上方に向けて取り付けられている。ここで、垂直上方になるように設けられると好適である。
【００２０】
そして、缶液除去部１６は、缶破砕物誘導路２８の一部領域においてケーシング１８を貫通し、空き缶内の残液あるいはそれに付着した水滴等を分離除去する開口３０を有し、開口３０を通り分離した残液等の液体が流入するタンク３２、該タンク３２に設けられた点検口を開閉する点検フタ３４を備えている。ここで、開口３０は、図１に示すように、缶破砕物誘導路２８において羽根車２０の回転方向３４に沿って、羽根車２０の回転軸２２よりも缶破砕物排出口部１４側に寄った領域に配置することが好ましい。特に、図１に示すように、上方に向けて取り付けられた缶破砕物排出口部１４の下部位置に設けられると好適である。この缶液除去部１６は、上記缶破砕室１０、缶供給口部１２、缶破砕物排出口部１４と共に缶破砕機の台座３６上に取り付けられている。
【００２１】
上記開口３０は、図３に示すようなスリット状に形成されるとよい。図３は、缶破砕機の缶液除去部１６側から見た側面図であり、開口３０は点線で示される配置に設けられている。ここで、スリット状の開口３０は、缶破砕室１０の内周側壁面において羽根車２０の回転方向３４と直交する方向に延在して穿孔され、スリット長が缶破砕物誘導路２８のほぼ幅いっぱいになるように設けてもよいし、缶破砕物誘導路２８幅より短く設けてもよい。いずれにしても、スリット幅は、空き缶のチップの寸法よりも小さくし、缶チップがこの開口３０を通り抜けることのないようにする。なお、図３において、缶液除去部１６のタンク３２は缶破砕室１０の幅と同一幅に示されているが、その幅寸法はそれより大きくても小さくても構わない。このタンク３２には、所定箇所に廃液管３８が備え付けてあり、タンク３２中に流入する残液等がこれを通して缶破砕機の外部に廃棄される。
【００２２】
あるいは、上記缶液除去部１６における開口３０は、図４の点線でその配置を示したように、スリット状に形成され、上記羽根車２０の回転方向３４に対して一定の傾斜角度を有するように穿孔された構造になっていてもよい。このようにすると、図３で説明した場合よりも缶チップの開口３０での目詰まりが低減するようになる。
【００２３】
更に、上記缶液除去部１６における開口３０構造の詳細について図５を参照して説明する。図５は、開口３０の拡大断面図である。図５に示すように、開口３０では、ケーシング１８，１８ａの内周側壁面および間口３０の端面に撥水材質の内張り材４０が張り付けられている。そして、開口３０の上部の缶破砕物排出口部１４側に位置するケーシング１８ａの内張り材４０表面と、開口３０の下部に位置するケーシング１８の内張り４０表面との間に、図５に示した段差Ｗが設けられていると好適である。これについては、缶破砕機の操作および動作において後述する。なお、ケーシング１８，１８ａの外壁面には外壁材４２が形成してある。ここで、段差Ｗは、好ましくは２ｍｍ〜４ｍｍ程度である。
【００２４】
上記羽根車２０は、図２に示すように、任意の複数枚の羽根板４４ａ、４４ｂ、…（この実施形態では６枚）がモータ２６で回転駆動する回転軸２２に着脱自在に取り付けられる構造にあり、回転軸２２からケーシング１８の内壁側に向かって放射状あるいは放物線状に延びている。上記モータ２６は、図２に示すように固定軸４６を介して缶破砕室１０に固定してある。そして、上記羽根板４４ａ、４４ｂ、…の回転において、缶破砕室１０内に供給された空き缶が、これ等の羽根板と缶破砕室１０の内壁との間を通り抜けたり、その間に空き缶が挟まることにより羽根板の回転が止まったりするのを防止する程度の隙間は、羽根板４４ａ、４４ｂ、…の縁端と缶破砕室１０の内壁との間に設けてある。また、羽根板４４ａ、４４ｂ、…の先端の部位では、それ等を囲繞するように若干の隙間を開けて缶破砕刃２４がボルト４８により缶破砕室１０に取り付けられている。
【００２５】
缶破砕刃２４では、図１および図２に示すように複数枚の鋼板破砕刃５０が円弧状に、上記羽根板４４ａ、４４ｂ、…の先端の部位に固定して取り付けられている。ここで、鋼板破砕刃５０の板厚は２ｍｍ程度であり、隣接する鋼板破砕刃５０の間隔は２ｍｍ程度である。この鋼板破砕刃５０の間隔は、空き缶を破砕して得る缶チップの寸法に対応して選定される。
【００２６】
次に、以上のように構成された缶破砕機の操作および動作について説明する。
【００２７】
この実施形態の缶破砕機においては、モータ２６により羽根車２０を回転駆動させた後、缶供給口部１２から空き缶を供給する。そうすると、この空き缶は、羽根車２０の放射状あるいは放物線状に設けられている羽根板４４ａ、４４ｂ、…の回転によって、羽根車２０の中央部分から羽根車２０の外周方向に誘導される。そして、この誘導された空き缶は、羽根板４４ａ、４４ｂ、…の回転により生じる遠心力によって、羽根車２０の外周を囲繞するように缶破砕室１０に固定して取り付けられた缶破砕刃２４に押しつけられる。同時に、羽根車２０の羽根板４４ａ、４４ｂ、…が回転するので、缶破砕刃２４に押しつけられた空き缶は、この回転力と缶破砕刃２４とにより破砕されチップになって、缶破砕刃２４を構成する鋼板破砕刃５０の間から缶破砕物誘導路２８に送り出される。そして、羽根板４４ａ、４４ｂ、…の回転により、上記缶供給口部１２から缶破砕物誘導路２８内を通り缶破砕物排出口部１４に向かって生じる送風が、缶破砕物誘導路２８に送り出された缶チップを缶破砕室１０の内周側壁に沿って缶破砕物排出口部１４へと誘導し、缶破砕物排出口部１４から例えば垂直上方の外部に排出することになる。
【００２８】
また、上述したような空き缶のチップ化において、缶破砕刃２４は空き缶を破砕すると共に、空き缶に付着した水分あるいは空き缶内の残液等の液体を飛散させる。そして、この飛散した液体は、上記羽根板４４ａ、４４ｂ、…の回転により生じる上記送風の圧力によって、缶破砕物誘導路２８の缶破砕室１０の内周側壁に集められる。この内周側壁に集められた液体は、図５に示すような例えば液滴５２となり、上記缶破砕物排出口部１４に向かって生じる送風圧力によって、缶破砕室１０の内周側壁面に沿って缶破砕物排出口部１４側に押し流される。そして、缶液除去部１６の開口３０から排出される。
【００２９】
ここで、図５に示したように、開口３０の上部の缶破砕物排出口部１４側に位置するケーシング１８ａの内張り材４０表面と、開口３０の下部に位置するケーシング１８の内張り４０表面との間には、段差Ｗが設けられている。すなわち、缶破砕物誘導路２８での缶チップの誘導において、開口３０より上流側になる缶破砕室１０の内周側壁と、開口３０より下流側になる缶破砕室１０の内周側壁との間に段差Ｗが形成され、上記下流側の缶破砕室１０の内周側壁が、上記上流側の缶破砕室１０の内周側壁よりも羽根車２０の回転の遠心力方向に拡がった構造になっている。
【００３０】
このような構造であると、缶チップは、上記羽根板４４ａ、４４ｂ、…の回転による送風圧力により缶破砕物誘導路２８の缶破砕室１０の内周側壁に沿って開口３０で引っかかることなく缶破砕物排出口部１４へとスムースに排出される。また、羽根車２０の回転を停止すると、上記送風は停止し、缶破砕物排出口部１４と開口３０の間の缶破砕物誘導路２８の缶破砕室１０の内周側壁にある液滴５２ａが、重力により上記内周側壁に沿い缶破砕物排出口部１４の下部領域に流れ落ち、開口３０で排出されるようになる。ここで、図５に示したようにケーシング１８，１８ａ表面の内張り材４０が撥水性を有すると、上記液滴５２あるいは５２ａの流れの抵抗が小さくなり、開口３０を通した液体の排出が極めて容易になる。
【００３１】
また、缶液除去部１６において、缶チップから分離した液体と共に、空き缶のチップ化において生じる例えば粉末状の破砕屑が、開口３０からタンク３２に排出される。そして、上記破砕屑を含む液体がタンク３２に貯留すると、廃液管３８から外部に廃棄される。そして、点検フタ３４を開けてタンク３２の内部を定期的に点検し、開口３０の詰まり状態を点検すると共に、開口３０の清掃作業、内部に貯まった破砕屑の除去作業等を行う。
【００３２】
上述したように、本実施形態の缶破砕機は、水分、残液等の液体が付着した空き缶の破砕処理において、空き缶を缶チップにすると同時に上記液体を缶チップから分離し除去することが極めて簡便にできる。そして、缶破砕機の駆動部および缶粉砕刃の破損等によるチップ処理不能の問題は大幅に減少する。また、空き缶の破砕から缶チップ分別までの工場内での一連の作業が低コストにできるようになる。更に、空き缶の残液の腐敗による悪臭はなくなり、工場内での環境保全および安全衛生が確保される。
【００３３】
また、本実施形態の缶破砕機の後に、缶破砕物分別装置のような缶チップの分別装置を接続することによって、例えばアルミ缶およびスチール缶を分別した缶チップに極めて効率的にすることが可能になり、空き缶のリサイクルを大幅に促進できるようになる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態の缶破砕機において、缶破砕室１０内に洗浄水を適度に導入する構造にし、空き缶の残液を薄めてその粘着力を低下させてその流動性を高め、開口３０から排出し易くするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態における缶破砕機の構成を示す正面縦断面図である。
【図２】上記缶破砕機の側面縦断面図である。
【図３】上記缶破砕機の缶液除去部を示す側面図である。
【図４】上記缶破砕機の缶液除去部の変形例を示す側面図である。
【図５】上記缶破砕機の缶液除去部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  缶破砕室
１２  缶供給口部
１４  缶破砕物排出口部
１６  缶液除去部
１８，１８ａ  ケーシング
２０  羽根車
２２  回転軸
２４  缶破砕刃
２６  モータ
２８  缶破砕物誘導路
３０  開口
３２  タンク
３４  点検フタ
３６  台座
３８  廃液管
４０  内張り材
４４ａ、４４ｂ…  羽根板
５０  鋼板破砕刃
５２，５２ａ  液滴
【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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