JP2000354776A

JP2000354776A - 微粉砕装置

Info

Publication number: JP2000354776A
Application number: JP2000158899A
Authority: JP
Inventors: Fukuzo Shimizu; 福三清水
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-01-01
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】包含現象等を生じることなく、金属を含む廃棄
物を効率よく微粉砕することができる実用に即した微粉
砕装置を提供する。【解決手段】微粉砕すべき被処理物２を収容する縦長な
ケース１に収容された被処理物２の底面に接してその被
処理物２を削り取る回転するヤスリ４と、このヤスリ４
を回転させる駆動手段５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属を含む廃棄物
からの有価物の回収ならびにリサイクルを行う廃棄物処
理システムの前処理として適用する微粉砕装置に係り、
特に有価物と不要物との分離および選別を精度よく行う
ための微粉砕に好適な微粉砕装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば廃家電製品、廃ＯＡ機器等の廃棄
物には、金属、プラスチック、ガラス、木材等、多数の
素材によって構成されている。このような金属を含む廃
棄物の各構成素材から各物質、特に有価物を選別回収す
る場合、通常では最初に手作業による分解、解体等を行
い、次いで破砕等を行って選別し易い形状としている。

【０００３】この場合に使用される機器として、従来で
は破砕機、シュレッダー等の破砕機等が知られている
（例えば特許第２５４０７２３号、特公平６−７３６３
６号、特公平６−７７６９０号、特開平６−２２６２４
１号、特開平８−２４３４１８号、または工業調査会発
行「粉体技術ポケットブック」：林恒美著等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、複数
の素材によって構成される物体を数ｃｍ程度に粗破砕し
た場合、ある素材が他の素材を包み込む、いわゆる包含
現象が生じ、かえって素材ごとに選別する分別処理を困
難にすることが多かった。

【０００５】なお、食品、古紙、プラスチック、石炭等
の非金属を対象とした微粉砕機は存在しているが、廃家
電製品、廃ＯＡ機器等の金属を含む廃棄物細かく粉砕で
きる微粉砕機は実用化されていない。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、包含現象等を生じることなく、金属を含む
廃棄物を効率よく微粉砕することができる実用に即した
微粉砕装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、微粉砕すべき被処理物の底
面に接してその被処理物を削り取る回転するヤスリと、
このヤスリを回転させる駆動手段とを備えたことを特徴
とする微粉砕装置を提供する。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１記載の微粉
砕装置において、ヤスリは円筒型で外周面に爪を有し、
その外周面の爪を被処理物の底面に接して削り取る構成
であることを特徴とする微粉砕装置を提供する。

【０００９】請求項３の発明では、請求項２記載の微粉
砕装置において、ヤスリの爪の突出高さは０．１ｍｍ以
上１０ｍｍ以下であることを特徴とする微粉砕装置を提
供する。

【００１０】請求項４の発明では、請求項２または３記
載の微粉砕装置において、ヤスリの外周面または爪は超
硬合金によって形成されていることを特徴とする微粉砕
装置を提供する。

【００１１】請求項５の発明では、請求項２または３に
記載の微粉砕装置において、ヤスリの外周面と０．１ｍ
ｍ以上１０ｍｍ以下の間隙をあけて対向するケース内の
部位に固定ヤスリを配設したことを特徴とする微粉砕装
置を提供する。

【００１２】請求項６の発明では、請求項４記載の微粉
砕装置において、固定ヤスリは超硬合金によって形成さ
れていることを特徴とする微粉砕装置を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る微粉砕装置の
実施形態について図面を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施形態による微粉砕装
置を示す構成図である。本実施形態では、図１に示すよ
うに、縦長なケース１の上部に被処理物２を収容するホ
ッパ３が設けられ、ホッパ３の下方に微粉砕手段とし
て、回転する円筒型ヤスリ４が備えられている。この円
筒型ヤスリ４の回転駆動手段として、モータ５が設けら
れている。

【００１５】ホッパ３には被処理物加圧手段６が設けら
れ、被処理物２を円筒型ヤスリ４に圧接するようになっ
ている。この被処理物加圧手段６は、例えば油圧機構、
空圧機構、スクリュー機構またはねじ式ピストン機構に
よって構成される。なお、被処理物加圧手段６は、被処
理物２を円筒型ヤスリ４の鉛直上方から回転方向に６０
°までの範囲から加圧するようになっており、その加圧
方向の中心は円筒型ヤスリ４の軸心ａよりも回転方向ｂ
の前よりとしてある。

【００１６】また、ケース１には、円筒型ヤスリ４の外
周面と０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の間隙をあけて対向
する部位に、被処理物２を強く削り落とすための固定ヤ
スリ７が配設してあり、さらにケース１の固定ヤスリ２
と反対側の部位には、円筒型ヤスリ４の目詰りを防止す
る目詰り防止手段としてブラシ８が配設してある。

【００１７】円筒型ヤスリ４の下方には、粉砕処理後の
微粉末９をふるいにかける傾斜したスクリーン１０が設
けてあり、このスクリーンの傾斜部に０．１ｍｍ以上１
０ｍｍ以下のふるい孔１１が形成されるとともに、最低
部側にはふるい孔１１でふるい残された残粉末を排出す
る排出口１２が設けられている。

【００１８】スクリーン１０の下部には、そのスクリー
ン１０の傾斜部のふるい孔１１を通過した微粉末を収納
する微粉末受け部としての微粉末受け槽１３が設けてあ
り、排出口１２の下方には残粉末を回収する残粉末回収
槽１４が設けてある。

【００１９】図２および図３は円筒型ヤスリ４を詳しく
示している。これらの図に示すように、円筒型ヤスリ４
は、外周面に多数の爪１５を有し、その爪１５の突出高
さｃは０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされている。ま
た、円筒型ヤスリ４の外周面４ａまたは爪１５は，超硬
合金によって形成されている。なお、円筒型ヤスリ４の
両端部には軸１６およびフランジ１７が設けられ、ケー
ス１への支持および駆動部への連結等が行われるように
なっている。また、前述した固定ヤスリ７も超硬合金に
よって形成されている。

【００２０】図４は、ホッパ３の変形例を示しており、
この例では図１で示したホッパ３よりも円筒型ヤスリ４
に接近している。このホッパの下部のケース１にブラシ
８が設けてある。

【００２１】図５は、ブラシ８の変形例を示している。
図１および図４の例では、ブラシ８がケース１に固定さ
れ、かつ円筒型ヤスリ４の上面側に接触する構成となっ
ているが、この図５の例では、ケース１の縦壁に水平な
軸１８ａを介して回動可能なアーム１８が取付けられ、
このアームにブラシ８が設けられている。このブラシ８
はアーム１８の手動等による回動操作によって円筒型ヤ
スリ４の下面側に接触する構成となっている。

【００２２】図６は、固定ヤスリ７の変形例を示してい
る。図１の例では、固定ヤスリ７がほぼ１一定の厚さを
有しているが、この図６の例では、固定ヤスリ７の内面
上側が円筒型ヤスリ４の表面に接近するように肉厚とな
り、かつ内面が下向きとなるように傾斜している。これ
により、被処理物への加圧をより強めるようにしてあ
る。なお、この図６の例では、スクリーン１０の最低部
に部分に排出口１２がなく、代りにスクリーン１０部分
がケース１からフランジ１９を介して着脱できる構成と
なっている。

【００２３】図７は、スクリーン１０部分およびその加
振手段を備えた構成等を示している。すなわち、本実施
形態では、スクリーン１０が、円筒型ヤスリ４の下側回
転面に対向して配置されるとともに、回転型ヤスリ４の
下側回転面が移動する側に沿う端部が次第に低くなる傾
斜を有しており、その傾斜角度θは水平線に対して５°
以上５０°以下に設定されている。また、スクリーン１
０部分が図６の例と同様に、ケース１からフランジ１９
を介して着脱できる構成となっており、さらにケース１
のフランジ１９との間にベローズ２０および支持ばね２
１が介装され、これらに吊下状態とされることによりス
クリーン１０部分が振動できる構成となっている。そし
て、スクリーン１０部分に、これを加振する加振手段２
２が設けられ、スクリーン１０を加振することにより、
ふるい作用を効率よく行えるようになっている。加振手
段の加振周波数は、１Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下に設定さ
れている。なお加振手段２２としては、電動式加振機、
油圧式加振機、または加振モータ等が適用できる。

【００２４】図８は、スクリーン１０部の最低部に底孔
を設けた構成を示している。本実施形態の場合、前述し
たように、スクリーンの傾斜部のふるい孔１１の直径が
０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下として形成されており、こ
の図８の例では、スクリーン１０の最低部に、排出口１
２として、ふるい孔１１よりも大きい底孔１２ａが形成
されている。

【００２５】図９は、本実施形態の制御系を示す系統図
である。すなわち、本実施形態では、円筒型ヤスリ４と
駆動手段としてのモータ５との間にトルク計２３が設け
られるとともに、信号処理・制御装置２４が設けられて
いる。そして、信号処理・制御装置２４でトルク計２３
からの出力信号Ｓ１を処理し、モータ５に負荷されるト
ルクが一定となるように、モータ５の駆動電源２５の発
生周波数を制御するようになっている。この駆動電源２
５は、インバータ電源とされている。なお、図９中、符
号２６は電源ケーブル、２７は信号ケーブル、２８は軸
受、２９はモータ軸である。

【００２６】以上の実施形態によれば、微粉砕手段とし
て回転する円筒ヤスリ４を使用することにより、金属を
含む被処理物２を、例えば大根おろしのように、細かく
削り取ることができる。この場合、爪１５の高さを０．
１ｍｍ〜１０ｍｍとしたことにより、金属を含む被処理
物２を被処理物の選別目的に合せて適正に行うことがで
きる。また、爪１５を含む円筒型ヤスリ４を超硬合金で
構成したので、高対摩耗性を発揮して長期間の使用に耐
えるものとすることができる。

【００２７】さらに、円筒型ヤスリ４の外周面と０．１
ｍｍ以上１０ｍｍ以下の間隙をあけて対向する部位に固
定ヤスリ７を配設したことにより、爪１５を有する円筒
型ヤスリ４と適正な間隔を確保して、その間に挿入され
た被処理物２を確実に削りとることができる。また、固
定ヤスリ７も超硬合金によって形成したことで、耐久性
を高めることができる。さらにまた、微粉末をふるいに
かけるスクリーン１０と、このスクリーンを加振する加
振手段２２とを設けたことにより、所定の大きさの微粉
末だけを効率よく回収することができ、しかも加振によ
ってその作用を増強することができる。この場合、加振
手段２２の加振周波数は１Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下に設
定することで、金属を含んだ廃棄物等を効率よく微粉砕
処理することができる。

【００２８】また、ホッパ３内においては、被処理物加
圧手段６によって被処理物２を強制加圧して円筒型ヤス
リ４に圧接させるようにしたので、粉砕の効率を高める
ことができ、さらに被処理物加圧手段６は、被処理物２
を円筒型ヤスリ４の鉛直上方から回転方向に６０°まで
の範囲から加圧し、かつ加圧方向の中心は円筒型ヤスリ
４の軸心よりも回転方向の前よりとしたことで、被処理
物２を円筒型ヤスリ４に押し付けても、加圧装置が突き
上げ力を受けない位置関係が確保でき、微粉砕処理が安
全かつ円滑に行える。

【００２９】また、スクリーン１０は、円筒型ヤスリ４
の下側回転面に対向して配置されるとともに、回転型ヤ
スリの下側回転面が移動する側に沿う端部が次第に低く
なる傾斜を有し、かつその傾斜角度は水平線に対して５
°以上５０°以下に設定したので、微粉砕された被処理
物２の微粉末が、効率的にふるい落とされ、またスクリ
ーン１０上での粉末の移動がスムーズに行える。しか
も、スクリーン１０の傾斜部に０．１ｍｍ以上１０ｍｍ
以下のふるい孔を形成し、最低部にふるい孔１１よりも
大きい底孔１２ａ等の排出口１２を形成したことで、
０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に処理された粉体を
選別目的に合せて確実に分別することができる。

【００３０】さらにまた、円筒型ヤスリ４とモータ５と
の間にトルク計２３を設け、信号処理に基づいて、モー
タ５に負荷されるトルクが一定となるように、モータ５
の駆動電源２５の発生周波数を制御するようにしたの
で、モータ５に過負荷がかかることを確実に防止して、
処理を安全に行うことができるとともに耐久性を高める
ことができ、しかも駆動電源２５をインバータ電源とし
たことで、回転制御が円滑に行える。

【００３１】図１０は、本発明の他の実施形態を示して
いる。この図１０の実施形態が前記実施形態と異なる点
は、スクリーン１０の下部に、そのスクリーン１０の傾
斜部のふるい孔１１を通過した微粉末と最低部の底孔１
２ａを通過した残粉末とを分離するセパレータ３０を備
え、かつ残粉末を再度円筒型ヤスリ４に供給する戻し装
置３１を備えた点である。戻し装置は、戻し配管３２
と、その戻し配管３２に設けられた粉体ポンプ３３とを
有し、図１０に矢印ｅで示すように、残粉末をケース１
の下方から上方に搬送できるようになっている。なお、
ふるい孔１１を通過してセパレータ３０で分離された微
粉末は、コンベア３４で製品として所定の処理場所へ搬
送される。他の構成については、前記一実施形態と同様
であるから、図の対応部位に図１と同一符号を付して、
その説明を省略する。

【００３２】本実施形態によれば、セパレータ３０で分
離したスクリーン１０の傾斜部のふるい孔１１を通過し
た微粉末のみを良好な製品として取り出すことができる
とともに、最低部の底孔１２等の排出口１２を通過した
粉砕不足の残粉末は戻し装置３１によって再度処理部に
戻して際処理できるので、作用が効率よく行える。

【００３３】

【発明の効果】以上の実施形態で詳述したように、本発
明に係る微粉砕装置によれば、包含現象等を生じること
なく、金属を含む廃棄物を効率よく微粉砕することがで
き、有価物の回収ならびにリサイクルに際しての有価物
の分別精度の向上に資することができる実用に即した微
粉砕装置を提供することができるという優れた効果が奏
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す構成図。

【図２】前記実施形態の円筒型ヤスリを示す斜視図。

【図３】前記実施形態の円筒型ヤスリを示す側面図。

【図４】前記実施形態のケースの変形例を示す図。

【図５】前記実施形態のブラシの変形例を示す図。

【図６】前記実施形態の固定ヤスリの変形例を示す図。

【図７】前記実施形態の加振機を備えた例を示す図。

【図８】前記実施形態のスクリーン部の変形例を示す
図。

【図９】前記実施形態の制御系を示す系統図。

【図１０】本発明の他の実施形態を示す図。

【符号の説明】

１ケース２被処理物３ホッパ４円筒型ヤスリ４ａ外周面５モータ６被処理物加圧手段８ブラシ９微粉末１０スクリーン１１ふるい孔１２排出口１２ａ底孔１３微粉末受け槽１４残粉末受け槽１５爪１６軸１７フランジ１８アーム１８ａ軸１９フランジ２０ベローズ２１支持ばね２２加振手段２３トルク計２４信号処理・制御装置２５駆動電源２６電源ケーブル２７信号ケーブル２８軸受２９モータ３０セパレータ３１戻し装置３２戻し配管３３粉体ポンプ３４コンベア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粉砕すべき被処理物の底面に接してそ
の被処理物を削り取る回転するヤスリと、このヤスリを
回転させる駆動手段とを備えたことを特徴とする微粉砕
装置。
【請求項２】請求項１記載の微粉砕装置において、ヤ
スリは円筒型で外周面に爪を有し、その外周面の爪を被
処理物の底面に接して削り取る構成であることを特徴と
する微粉砕装置。
【請求項３】請求項２記載の微粉砕装置において、ヤ
スリの爪の突出高さは０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であ
ることを特徴とする微粉砕装置。
【請求項４】請求項２または３記載の微粉砕装置にお
いて、ヤスリの外周面または爪は超硬合金によって形成
されていることを特徴とする微粉砕装置。
【請求項５】請求項２または３に記載の微粉砕装置に
おいて、ヤスリの外周面と０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下
の間隙をあけて対向するケース内の部位に固定ヤスリを
配設したことを特徴とする微粉砕装置。
【請求項６】請求項４記載の微粉砕装置において、固
定ヤスリは超硬合金によって形成されていることを特徴
とする微粉砕装置。