(57)【要約】【課題】被破砕物の形状や仕様に関係なく、少ない手間で選別しやすい状態に容易に粗破砕することができる破砕装置及び破砕方法を提供する。【解決手段】被破砕物１０を収容し得る回転ドラム２と、この回転ドラムを回転させる駆動装置４と、上記回転ドラムの内周囲に回転中心軸の方向に突設された刃部を有する複数の突起５を備え、上記回転ドラムが回転したときに上記突起によって上記被破砕物を上記回転ドラム内の上部に移動させ、上部に移動された上記被破砕物が重力方向に落下するときに該被破砕物を上記突起に衝突させる動作を繰返すことでこれを細分化させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被破砕物を収容し得る回転ドラムと、この回転ドラムを回転させる駆動装置と、上記回転ドラムの内周囲に回転中心軸の方向に突設された刃部を有する複数の突起を備え、上記回転ドラムが回転したときに上記突起によって上記被破砕物を上記回転ドラム内の上部に移動させ、上部に移動された上記被破砕物が重力方向に落下するときに該被破砕物を上記突起に衝突させる動作を繰返すことでこれを細分化させるようにした破砕装置。
【請求項２】
上記突起は、突出端部側が上記回転ドラムの回転方向に傾斜または湾曲されていることを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
【請求項３】
上記突起は、上記回転ドラムの内周面に均等に分散して設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の破砕装置。
【請求項４】
上記突起は、上記回転ドラムの内周面にランダムに分散して設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の破砕装置。
【請求項５】
上記被破砕物として、仕様の異なる複数の洗濯機を処理し得るものであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の破砕装置。
【請求項６】
回転ドラムの内周囲に回転中心軸の方向に突設された刃部を有する複数の突起に被破砕物を係合させ、該回転ドラムが回転したときに上記回転ドラム内の高所へ運ぶ過程と、上記回転ドラム内の高所に運ばれた該被破砕物を重力方向に落下せしめて上記突起と衝突させる過程を繰り返すことにより被破砕物を細分化することを特徴とする破砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば形状、大きさ、方式等、仕様の異なる洗濯機の粗破砕を行う場合などに好ましく用いることができる破砕装置及び破砕方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の家電品である洗濯機の解体ないしは破砕手法として、手解体で筐体、脱水かご、基板、モータ、バランサ等の部品をそれぞれ取外し、部品選別後に破砕機を通しプラスチックと金属等に分けて解体するものがある。また、例えば洗濯機の寸法を測定して洗濯機が１槽式か２槽式かを識別した後、洗濯機を切断、解体する手法がある（例えば特許文献１参照）。また、冷蔵庫などに用いるコンプレッサのケーシングの所定部分を切断除去した後、チャックで掴み落下させた衝撃で分離解体する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０４４５８号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−１７６４３０号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような従来の破砕方法では、最初に洗濯機の寸法を測定して洗濯機が１槽式か２槽式かの選別を行う必要があるため、手間や時間がかかるという課題があった。また、市場に出回っている洗濯機には１槽式、２槽式の他に、ドラム型、洗乾一体型などの形状や仕様が異なるものがあり、モータの取り付け位置も変わり破砕時には切断場所が変化するため、それぞれの仕様に合わせた破砕方式が必要である。また、特許文献２のような技術では、衝撃を利用して解体できるという利点があるものの、衝撃で解体し得るようにケーシングの所定部分を予め切断除去しなければならず、時間と手間がかかるものであった。
【０００５】
この発明は上記のような従来技術の実状に鑑みてなされたものであり、被破砕物の形状や仕様に関係なく、少ない手間で選別しやすい状態に容易に粗破砕することができる破砕装置及び破砕方法を提供することを目的としている。
なお、本書では粗破砕とは、部品や部材などの判別が容易で、掌に収まる大きさないしはそれ以上の大きさまで被破砕物を物理的ないしは機械的に細分化することをいうものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る破砕装置は、被破砕物を収容し得る回転ドラムと、この回転ドラムを回転させる駆動装置と、上記回転ドラムの内周囲に回転中心軸の方向に突設された刃部を有する複数の突起を備え、上記回転ドラムが回転したときに上記突起によって上記被破砕物を上記回転ドラム内の上部に移動させ、上部に移動された上記被破砕物が重力方向に落下するときに該被破砕物を上記突起に衝突させる動作を繰返すことでこれを細分化させるようにしたものである。
また、この発明に係る破砕方法は、回転ドラムの内周囲に回転中心軸の方向に突設された刃部を有する複数の突起に被破砕物を係合させ、該回転ドラムが回転したときに上記回転ドラム内の高所へ運ぶ過程と、上記回転ドラム内の高所に運ばれた該被破砕物を重力方向に落下せしめて上記突起と衝突させる過程を繰り返すことにより被破砕物を細分化することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の破砕装置によれば、刃部を有する複数の突起が設けられた回転ドラム内で被破砕物が重力方向に落下して刃部を有する複数の突起に衝突する動作を繰り返することにより、被破砕物の形状や仕様が異なる場合であっても、人力によらず機械的に一定のサイズにまで細分化することができ、資源別の選別も容易となる。
またこの発明の破砕方法によれば、人力によらず機械的に一定のサイズにまで細分化することができ、資源別の選別も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１による破砕装置の要部を概念的に示す側面図。
【図２】図１に示された破砕装置の正面図。
【図３】被破砕物としての１槽式洗濯機の解体前の状態を概念的に示す斜視図。
【図４】図１に示された破砕装置による洗濯機の破砕初期における状態例を概念的に示す斜視図。
【図５】図１に示された破砕装置による洗濯機の破砕後における状態例を概念的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１による破砕装置及び破砕方法について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１による破砕装置の要部を模式的ないしは概念的に示す側面図、図２は図１に示された破砕装置の正面図である。図において、破砕装置は、台座１上に図示省略している回転体支持装置によって回転自在に横向きに支持された回転ドラム２と、回転ドラム２を駆動ギヤからなる減速装置３を介して回転させる駆動モータ４と、回転ドラム２の内周囲に該回転ドラム２の中心軸方向に突設された刃部を有する複数の突起５と、回転ドラム２や駆動モータ４などを包囲するケーシング６と、図１の右端部側に設けられた回転ドラム２の投入口２ａをカバーするようにケーシング６に設けられた扉６１を備えている。
【００１０】
扉６１の中央部分は、正面側（図１の右側）から見たときに、回転ドラム２の内部の様子が視認できるように透明な保護カバー６１ａを用いて構成されている。また、扉６１の枠部分には開閉用の把手６１ｂと、運転中の開放を防止するための扉施錠部６１ｃが設けられている。回転ドラム２は回転軸２１と接合されている。この回転軸２１を駆動モータ４と減速装置３からなる駆動機構によって正面から見て反時計周りに回転させる。回転軸２１が回転する事によって接合されている回転ドラム２が回転する機構となっている。また回転ドラム２は解体する洗濯機などの被破砕物を投入しやすいように投入口２ａが横向きに設置され被破砕物をスライドするだけで投入できるように構成されている。
【００１１】
また、回転ドラム２は、投入した被破砕物が破砕動作中に投入口２ａ付近に集まり、保護カバー６１ａを破壊しないように回転ドラム２の中心軸の角度を投入口２ａが上になるように水平面方向の台座１に対して３０度以内程度に傾けて設置されている。また、上記突起５は、回転ドラム２の内周面に、例えば網目の交点の位置となるように軸方向及び周方向に規則的な間隔で設置されている。図１に示すように千鳥状に配置し、あるいは正方格子のように配置しても良い（図示省略）。隣り合う突起５の間隔は、例えば被破砕物の大きさと得られる細分化された破砕物の大きさなどに応じて狭くし、あるいは広くすればよい。
【００１２】
突起５は、先端部に例えば鉞や鉈の刃のような刃幅の広い刃部を有するように形成され、さらに、この実施の形態１では図２に示すように、突出端部側が矢印Ａで示す回転ドラム２の回転方向に傾斜または湾曲されている。これにより、回転ドラム２が矢印Ａで示す反時計方向に回転したときに、回転ドラム２内に投入された被破砕物を引っ掛ける如く係合して回転ドラム２内のより高い位置まで持ち上げることができる。また、被破砕物がより高い位置まで持ち上げられることで、被破砕物が重力によって下方に落下して突起５に衝突するときの衝撃を大きくし、被破砕物の破砕や解体を容易にし得るように構成されている。
【００１３】
なお、突起５の形状や大きさは特に限定されるものではないが、回転時に洗濯機などの被破砕物を支えることが可能で、回転ドラム２内の高所から落下してきた被破砕物と衝突したときに衝突箇所を切断し、あるいは切れ目を入れることができる先端が例えば鉞や鉈などの刃に相当する鋭角に形成されその刃幅が広い突起体は好ましい。なお、刃部の角度は鋭角でなくても良い。また、複数の突起５を規則的に設置する場合について例示したが、ランダムであっても良い。
【００１４】
また、回転ドラム２の内径及び軸方向の有効寸法は、例えば対象とする被破砕物の大きさや一度に処理する台数などにより適宜決められる。例えば、回転ドラム２の内径は被破砕物が洗濯機の場合、最大寸法（例えば高さ、あるいは平面視対角線の寸法）の約２から４倍程度とすることは有効であるが、この範囲に必ずしも限定されないことは言うまでもない。被破砕物の大きさに対して上記内径を小さくすると、破断、切断、解体などの破砕による細分化の効果が不十分となる。また、上記内径を大きくすると細分化の効果は高まるが、コストアップにつながり、設置面積も必要以上に増えるので好ましくなくなる。また、駆動モータ４は定速でも差し支えないが、可変速、可逆転の少なくとも一方の回転制御機能を付与することで、最適な破砕効果を得るようにできる。
【００１５】
次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について、図３から図５を参照して説明する。なお、図３は被破砕物としての１槽式洗濯機の解体前の状態を概念的に示す斜視図、図４は図１に示された破砕装置による洗濯機の解体中における状態例を概念的に示す斜視図、図５は図１に示された破砕装置による洗濯機の解体後における状態例を概念的に示す斜視図である。被破砕物としての１槽式の洗濯機１０は、図３に示すように、外箱１１、開閉蓋１２、操作部１３、水受かご１４、脱水かご１５、バランサ１６、回転翼１７、駆動部１８などから構成されている。上記図３に示す被破砕物は、回転ドラム２の投入口２ａから縦、横、斜めの姿勢を問わずそのまま投入される。
【００１６】
扉６１を閉めて、扉施錠部６１ｃにてロックした後、駆動モータ４によって回転ドラム２を図２の矢印Ａのように回転させる。回転ドラム２が回転軸２１を中心に半時計方向に回転を始めると同時に回転ドラム２内の鉞の刃状の突起５によって洗濯機１０の端部ないしは角部を掬い上げるように持ち上げる。台座１側を底面としたとき、回転ドラム２が回転することによって底面から対角線上の上面付近まで到達すると、洗濯機１０を支えた突起５の先端付近に洗濯機１０自身の重量が集中し、突起物が洗濯機を支えられなくなることによって回転ドラム２の下部へ落下する。
【００１７】
このときの落下の衝撃及び回転ドラム２の内周面に突設された多数の突起５によって洗濯機１０の外箱１１部分に穴を開ける又は亀裂をつくることによって破砕していく。破砕処理の初期の段階では図４に示すように被破砕物の主に外側の外箱１１や開閉蓋１２が解体される。これをさらに繰り返し行うことによって回転する回転ドラム２内には、突起５への衝撃によって粗破砕された洗濯機１０を構成する外箱１１、脱水かご１５、操作部（基板）１３、駆動モータ１８、バランサ１６等の部品に判別できる程度に分離される。図５は、解体が進んだ状態を模式的に示している。なお、解体ないしは破砕の進捗状況は透明な保護カバー６１ａから例えば目視によって確認することができる。
【００１８】
さらに、回転ドラム２が回転を開始してから洗濯機１０の外箱１１には回転ドラム２内部の突起５の衝撃により亀裂又は破損部分が発生することで、外箱１１の強度が弱くなり、突起５が外箱１１を貫く。突起５が洗濯機１０の外箱１１を貫いたまま回転ドラム２内を回転し、回転初期よりも高い位置で洗濯機１０を高所から落下させることが可能となる。回転ドラム２内のより高所から解体する洗濯機１０を落下させることによって、粗破砕を容易にし、破砕時間の短縮も可能となる。なお、回転ドラム２の回転速度が速すぎる場合には被破砕物に作用する遠心力が大きくなり、高所まで移動した洗濯機１０が落下しない可能性があるため、回転ドラム２の回転速度は遠心力が発生しても、洗濯機が落下する程度の回転速度以下の回転速度に制御する必要がある。
【００１９】
上記のようにして、洗濯機１０の粗破砕が行われた後には、回転ドラム２内に洗濯機１０の筐体である外箱１１、脱水かご１５、操作部（基板）１３、駆動モータ４、バランサ１６等が図５に例示するような形態で解体・分離され、細分化された状態となる。なお、プラスチックや薄い鉄板などで、粗破砕されて板状の片となったものが単独で突起５に衝突しても必ずしも切断されないので、大きい片で残るものもある。さらに破砕後でも各部品は選別が難しい細かい部品にまでは破砕されてはおらず、プラスチック材料や鉄材料、モータ部分や基板部分へと選別できる程度に、ある程度の大きさまで粗破砕されているため破砕後でもそれぞれの材料の選別が容易となり、リサイクル可能な上記のプラスチック材料や鉄材料の収集が可能となる。
【００２０】
さらに、解体時には回転ドラム２の内壁と、突起５への衝撃で破砕を繰り返すため、モータや基板に接続されているリード線やコードも、従来の破砕装置であるミキサーやミルのような構造をもつ機械部に絡まり故障の原因になるということもなく、ミキサーやミルの機械装置に絡まることなくリード線が付属しているモータや基板の回収も簡単になる。なお、被破砕物が１槽式洗濯機の場合について説明したが、他の方式や大きさの異なる洗濯機は勿論、例えば他の家電品等であっても同様に細分化できる。
【００２１】
上記のように、実施の形態１の破砕装置によれば、内周面に複数の突起５を設けた回転ドラム２内に洗濯機１０を投入し、回転ドラム２を回転させる事によって、被破砕物である洗濯機は内壁と突起５に衝突する衝撃で外箱、脱水かご、基板、駆動モータ、バランサ等の部品へと目視で判別でき、手のひらに収まる程度もしくはそれ以上の大きさまで容易に粗破砕する事ができる。従来の解体手法のように解体前に洗濯機の幅、高さ、奥行き寸法を測定し、１槽式、２槽式、ドラム型といった洗濯機の仕様をそれぞれ判別し各機種の仕様に合わせた解体方式を適用する必要はなく、解体する洗濯機の仕様に関係なくドラム内へ投入するだけで洗濯機を外箱、脱水かご、駆動モータ等の部品へと洗濯機の解体が可能であるため洗濯機の判別工程を省略し、全ての洗濯機の解体方式を統一することができる。
【００２２】
また、回転ドラム２内に均等もしくは隙間がないように配置（網目状のように頂点が交互に違う配列する等）された鉞型の突起５によって回転ドラム２に洗濯機を投入し回転させたとき、回転ドラム２内での衝撃時に発生する力が突起なしの内壁に衝突するよりも大きくなる。突起なしで回転ドラム回転時に内壁だけに衝突して破砕されるよりも先端が鋭い突起５に衝突したときの方が洗濯機全体を破砕しやすくなり、破砕時間の短縮を可能となる。また、扉６１を設置し施錠するようにしたので、回転ドラム２の回転時に粗破砕した洗濯機の部品が回転ドラム２内から飛び出さないように防止することが可能である。
【００２３】
また、この実施の形態１に係る破砕方法は、回転ドラム２の内周囲に回転中心軸の方向に突設された刃部を有する複数の突起５に被破砕物を係合させ、上記回転ドラム内の高所へ運ぶ過程と、上記回転ドラム内の高所に運ばれた該被破砕物が重力方向に落下するときに上記突起に衝突させる過程を繰り返すことにより部品が選別しやすくなるまで粗破砕を実施して被破砕物を細分化する。これを何度も繰り返し洗濯機の部品が選別しやすくなるまで粗破砕を実施する。
【００２４】
従来のように、洗濯機の寸法を測定し１槽式、２槽式、ドラム型などの仕様を判別する必要はなく回転ドラム内へ被破砕物を投入するだけで洗濯機の仕様に関係なく粗破砕が可能になり、解体方式を統一することができる。また、突起によって、回転ドラム内で洗濯機を高所まで運び、高所からの落下の衝撃で洗濯機を粗破砕することが可能になり破砕時間の短縮できる。粗破砕後には各部品を分別しやすい大きさにまで分解・解体され必要な部品は再利用することができるという顕著な効果を奏するものである。
【００２５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、回転ドラム２の中心軸方向に突設された刃部を有する複数の突起５が回転ドラム２の回転方向に傾斜または湾曲されている場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、傾斜または湾曲されていない場合でも同様に実施することができる（図示省略）。さらに、例えば回転ドラム２の内周面からの突出高さが異なる刃幅の広い傾斜または湾曲されていない複数種類の突起をそれぞれ周方向と軸方向に交互に設置することで、実施の形態１と同様の作用効果を期待することもできる。
【００２６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の発明を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  台座、  ２  回転ドラム、  ２ａ  投入口、  ２１  回転軸、  ３  減速装置、  ４  駆動モータ、  ５  突起、  ６  ケーシング、  ６１  扉、  ６１ａ  保護カバー、  ６１ｂ  把手、  ６１ｃ  扉施錠部、  １０  洗濯機（被破砕物）。
【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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