JPH02290264A - 粗大廃棄物の破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、使い古した畳、ソファ，箪笥、タイヤ、故障
した冷蔵庫、洗濯機等の家庭から出る粗大廃棄物その他
の廃棄物を、資源回収の前処理に便利なように、又輸送
効率を上げることを目的として粗砕減容化する粗大廃棄
物の破砕装置に関する。

（従来の技術） 従来，主に家庭から出される上述のような粗大廃棄物は
、回収業者により回収された後，再生可能なもの、可燃
物或いは不燃物等により分けられ、可燃物は焼却し、冷
蔵庫等の金属製廃棄物は圧潰されスクラップとして処理
したり、プラスチック類は再生処理されていた。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、上記のような粗大廃棄物を何等かの方法で処
理するにしても、嵩高い為に輸送性が悪くまた扱いが容
易でなく、その為処理場では事前に解体したりする作業
が必要とされる。特に、木、金属及びプラスチック等が
組み合わさった廃棄物の場合は、これをそのまま焼却し
てしまうと再生可能なものまで焼失してしまうことにな
る為資源の無駄が多く、従ってこのような廃棄物は一旦
Ｍ体してから分別し夫々に応じた処理を必要とする。

従来、このような事前処理は殆ど人手によって行なわれ
ており、多くの要員と多大な労力を必要としまた危険性
をもはらんでいた。亦、上記の廃棄物には再生樹脂や金
属或いは燃料として再利用可能なものも多く含まれてお
り，事前処理が効率的になされればこれらの有効利用の
道が大きく開けることは十分予想されるところであった
。

本発明は、上記に鑑みなされたものであって、上記粗大
廃棄物を低騒音且つ低振動で極めて効率的に破砕して減
容化し、その輸送性・取扱性を高め，その後の処理のた
めの分別を簡易に行なえるようにし、更には有用な廃棄
物の再生利用を一層促進することの出来る新規な粗大廃
棄物の破砕装置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） 上記目的を達成する本発明の粗大廃棄物の破砕装置を添
付の実施例図に基づき説明する。ここで第１図は本発明
の粗大廃棄物の破砕装置の一例を示す縦断面図、第２図
は第１図に於ける■一■線断面図、第３図は螺旋羽根の
外周縁部の部分断面斜視図，第４図（ａ．）〜（ｃ）は
各種突出刃の斜視図、第５図は円筒形ケーシング先端部
に二次破砕手段を装着した場合の縦断面図、第６図は二
次破砕手段に於ける突刃の配列説明図，第７図は二次破
砕手段の別の実施例の縦断面図、第８図は同更に別の実
施例の正面図、第９図はケーシグ本体の底部に多孔板を
備えた粗大廃棄物の破砕装置の第１図相当図、第１０図
（ａ　）（ｂ　）は多孔板の代表例を示す斜視図である
。

即ち、本発明による粗大廃棄物の破砕装置は、上面に大
きく開口された投入口１１を有し且つ内周面が先行漸縮
径のテーパ状とされたケーシング本体１０と、該ケーシ
ング本体１０の先端に連結され且つ先端開口部が破砕片
の排出口３３とされた円筒形ケーシング３０と、上記ケ
ーシング本体１０から該円筒形ケーシング３ｏ内に亘り
回転可能に横設された低速大トルク回転駆動軸６０と、
該駆動軸６０の周体に前記ケーシング本体１０及び円筒
形ケーシング３０に対応して一連的に固設されたテーパ
状螺旋羽根４０及び等径螺旋羽根５０とより構成された
ことを要旨とするものである。

駆動軸６０は、低速大トルクの動力を発する駆動手段７
０に連結されたものであり、４〜１５ｐｐｍの速度で回
転する。投入口１１は、冷蔵庫やソファー等の粗大廃棄
物を投入し得るに十分なようケーシング本体１０の上面
略全面域が開口形成され，更にこの開口部にシュート等
を付設することが望まれる。

テーパ状螺旋羽根４０の外周縁には、後記の実施例で示
す如き各種形状の突出刃４３…を処理対象物の性状に合
わせてその周方向に沿って多数隔設することが望ましく
，またこれら突出刃４３・・の基部をテーパ状螺旋羽根
４０の外周近傍側部に固設されたガイド枠４２…内に収
納してその安定化を図ることが望ましい。

亦、テーパ状螺旋羽根４０の外周織部に、その少なくと
も小径部に於いて螺進方向に向く尖鋭な刃状部４１を形
成してその剪断力を高めるようにすること、更に該螺旋
羽根４０を駆動軸６０に対して螺進方向に須斜状態で固
設することにより剪断力を高め省エネルギー化を図るよ
うになすことも可能である。

更に、ケーシング本体１０の内周面１０ａ及び円筒形ケ
ーシング３０の内周面３０ａに多数の固定刃１５…、３
２…を固設具備させ、本体ケーシング１０内で破砕効果
を高め、円筒形ケーシング３ｏ内で更に細かく破断する
ようになすことも可能である。そして、本発明に於いて
は、円筒形ケーシング３０の先端排出口３３から十分細
かく破砕された破砕片が排出されるが、爾後の処理目的
等に応じ更に細かく破砕する必要がある場合には該円筒
形ケーシング３０の先端に後記の実施例で示す二次破砕
手段９０を付設することも可能である。

る。

更に亦，ケーシング本体１０の底部を、多数の透孔１８
ａ…と、内面に固定刃１５…を備えた多孔板１８によっ
て構成し、小砕片や小片廃棄物がケーシング本体１０の
底部に滞留するのを防止するもが造とすることも可能で
ある。

（作用） 上記のように構成された破砕装置による粗大廃棄物の破
砕処理要領を述べる。駆動手段７０を可動させると、駆
動軸６０、その同体に固設されたテーパ状螺旋羽根４０
及び等径螺旋羽根５０が回転する。投入された粗大廃棄
物Ａは、テーバ状螺旋羽根４０の回転作用を受けてケー
シング本体１０内に引き込まれ、螺旋羽根４０の剪断力
及びケーシング本体１０の内周面１０ａに対する押し付
け力により破断・圧潰される。また、該ケーシング本体
１０の内周面１０ａに固定刃１５…が固設されている場
合、該固定刃１５…と回転する螺旋羽根４０の外周縁と
の剪断作用により更に細かく破断される。この時、螺旋
羽根４０の外周縁に突出刃４３…が隔設されている場合
は、廃棄物Ａの引き込み効率が高くなると共に廃棄物Ａ
を引き裂くように引き込み、これにより爾後の破断性が
向上する。

上する。

このように粗砕された廃棄物の破砕片は、螺旋羽ＩＪ％
４０の螺進作用により先側に押送されながらケーシング
本体１０内面の先行漸縮径状により漸次圧縮され、その
先端小径部１２に至ってはかなり緻密な圧縮状態となる
。ケーシング本体１０と円筒形ケーシング３０との連結
部にリング状固定刃２０が挟装されている場合、この緻
密に圧縮された破砕片は，該リング状固定刃２ｏと回転
するテーパ状螺旋羽根４０の外周縁との剪断作用を受け
更に細かく破断される。ここでの破断は、螺旋羽根４０
の螺進力とこれに対向するよう配置されたリング状固定
刃２０のエッジ部との交差剪断作用に基づくもので、鉄
板はもとより鉄筋やボルト等の金属片或いはコンクリー
ト片等の剛直なもの、更にはタイヤやじゅうたん等のね
ばり性のあるものでも破断・破砕し得るものである。特
に、テーパ状螺旋羽根４０の外周縁に螺進方向に向く尖
鋭な刃状部４１を形成し更には螺旋羽根４０を螺進方向
に傾斜状態で固設した場合は５リング状固定刃２０との
剪断力が一層大きくなり、細断効率が向上すると共に省
エネルギー化が図られる。

上記リング状固定刃２０により細断された破砕片は、等
径螺旋羽根５０の推進力を受けて円筒形ケーシング３０
内を先側に押送され、先端排出口３３より逐次排呂され
る。該ケーシング３０の内周面３０ａに固定刃３２…を
固設した場合は、回転する螺旋羽根５０の外周縁と該固
定刃３２…どの交差剪断作用が付加され、一層細かく破
断される。

る。

斯くして、排出口３３から排出された破砕片は屑状とな
って原容積の士数分の１にもなり、その後の輸送性や取
扱性が飛鑵的に向上する。亦、回転駆動軸６０は低速大
トルクで回転するから、冷蔵庫や洗濯機等の如く、木、
金属或いはプラスチック等が組み合った廃棄物であって
も、これら構成材料が絡み合うことなく互いに遊雅し、
その後の分別処理にとって極めて有効となる。

そして，上記一連の処理動作は低速大トルクの駆動手段
７０によってなされるから、振動・騒音或いは発塵が極
めて少なく、その設置場所の制約を受けることが少ない
。

亦、テーバ状ケーシシング１０の底部を上記多孔板１８
で構成した場合、破砕処理の初期の段階で発生する小砕
片や投入時から混在する小片廃棄物は、該多孔板１８の
透孔１８ａ…より装置外に排出される。従って、これら
小砕片や小片廃棄物がケーシング本体１０の底部に滞留
することがなく、螺旋羽根４０、５０の回動の邪魔にな
らず、消費動力の低減や羽根４０、５０の摩耗低減に資
することになる。この多孔板１８上に残留する廃棄物は
、上記同様螺旋羽根４０、５０及び固定刃１５…等の作
用を受けて引続き細断され、末端排出口から排出される
。

（実施例） 次に実施例について述べる。第１図及び第２図において
、テーパ状ケーシング本体１０の内周而１０ａには、そ
の基部側から先側に至る棒状固定刃１５…が周方向間隔
毎にボルト等により取替え可能に固設されている。ケー
シング本体１０の一側内部にはポケット部（外側への膨
大部）１９が形成され、投入された廃棄物Ａがこのポケ
ット部１９に一旦滞留し、螺旋羽根４０の回転に伴う巻
き込みを促進するようになされており、大形の廃棄物処
理に特に有効である。

テーパ状螺旋羽根４０の外周縁部には突出刃４３…が隔
設され、この突呂刃４３…と上記ポケット部１９の相乗
作用により前述の如き廃棄物Ａの引き込み・引き裂きが
有効になされる。該突出刃４　３　…は、第４図（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示す如く、その刃先部が平坦なもの４３
ａ、角錐形状のもの４３５．逆台形状のもの４３ｃなど
が破砕対象の廃棄物Ａの性状に応じて適宜選択組み合わ
せて用いられる。そしてこれら突出刃４３…は、第３図
に示す如くテーパ状螺旋羽根４０の外周近傍背面に固設
されたＵ型のガイド枠４２…にその基部が収納されて安
定化が図られると共に，ボルト４２ａ…等の止具により
取替え可能に固設されている。亦、 テーパ状螺旋羽根４０の周縁部は、螺進方向に向く尖鋭
な断面嘴形状の刃状部４１とされ、リング状固定刃２０
との剪断作用の増大を図っている。

この刃状部４１として交換可能なリング状刃体を印籠的
に装着することも可能である。更に、螺旋羽根４０は駆
動軸６ｏに対して螺進方向に傾斜状態で固設されている
。

リング状固定刃２０は、テーパ状ケーシング本体１０の
先端フランジ１４と円筒形ケーシング３０の基部フラン
ジ３１との連結部分に挟着され、摩耗した時にはこの連
結部分を分離することにより取替え可能とされている。

円筒形ケーシング３０の内周面３０ａには、その長手力
向に延びる多数の捧状刃３２…が周方向等間隔で取替可
能に固設されている。該捧状刃３２…と等径螺旋羽根５
０の周縁とのクリアランスは数ｍとされ、これにより片
持ち駆動軸６ｏの先側の芯振れが防止されるようになさ
れている。尚、駆動軸６０の先側も軸受（不図示）で軸
支し所謂両持ち式にすることも除外するものではない。

また，上記捧状刃３２…を螺旋状刃とすることも可能で
あり、これにより等径螺旋羽根５０の周縁との交差角度
が尖鋭となり、ここでの細断効率が一層向上する。

回転駆動軸６０は、減速機７２を介し電動モータ７１に
連結され、４〜１５ｒｐｍの低速度で矢印Ｒの方向に回
転駆動されるようになっており、減速機７２とテーパ形
ケーシング本体１０の間の大型軸受６５によって径大基
部６１をして片持ち状態で軸承されている。回転駆動軸
６０はほぼ上記排出口３３にまで延び，その同体には上
述のようにケーシング本体１０及び円筒形ケーシング３
０に対応したテーパ状螺旋羽根４０と等径螺旋羽根５０
が溶接等によって固設されている。

第５図は、円筒形ケーシング３０の先端に二次破砕手段
９０を設けた例を示す。該二次破砕手段９０は，円筒形
ケーシング３０の先端に固設された外向フランジ９１と
，該フランジ９１の前面に突設された多数の刃状突子９
２…と、前記駆動軸６０の先端にフランジ９１と小隙を
もって対面するよう固設された回転ディスク９３と、該
回転ディスク９３のフランジ９１との対面側に突設され
た刃状突子９４…とより成る。上記刃状突子９２…，９
４…は、形成面の中心がら遠心方向に向がう螺旋曲線に
沿って間隔ごとに形成されている。

上記フランジ９１とディスク９３との間隙はこれら刃状
突子９２…、９４…が互いに噛み合うような関係になる
よう設定され且つディスク９３の回転によってこれら刃
状突子９２…、９４…が互いに当り合わないような位置
関係に配置されている。

而して、排出口３３から破砕片が押し出され回転中のデ
ィスク９３とフランジ９１との間隙に至ると、該破砕片
は刃状突子９２…、９４…の相互作用により更に噛み砕
かれ、遠心方向に逐次押送され、その周縁部からは更に
細かく破砕されて排出される。

本実施例では，回転ディスク９３が駆動軸６０の先端部
６４にキー等で係止され、駆動軸６０と同方向に同じ低
速度で回転するようになっているが、別の駆動源（不図
示）によりこれを回転させるようになすことも除外する
ものではない。

第７図は、二次破砕手段９０の別の実施例を示すもので
あり、円筒形ケーシング３０の先端に固設された先行漸
開状のコーン型筒体９５と、該コーン型筒体９５と略同
形状のコーン型であってその筒内に同軸的に遊挿された
回転体９７とより成り、コーン型筒体９５の内面及び回
転体９７の外面には上記と略同様の関係となるよう刃状
突子９６…、９８…が突設されている。回転体９７は上
記同様駆動軸６０に固設することも、また別の駆動源に
連結することも可能である。この場合も排出口３３から
押し出された破砕片は、コーン型筒体９５と回転体９７
との間隙に至り、回転体９７の回転に伴う刃状突子９６
…、９８…同士の相互作用により噛み砕かれながら遠心
方向に押送され，更に細かくなって排出される。

上記二次裁断手段９０の実施例に於いて、刃状突子に代
え螺旋状の連続的な突条刃或いは凹条刃として石臼的に
破砕するようになすことも可能である。

第８図は円筒形ケーシング３０の先端に駆動軸６０の支
承体８ｏを固設し、該支承体８０が二次破砕手段９０の
機能をも兼ねるようにしたものである。即ち、該支承体
８０は駆動軸６０の先端部６４を軸承する中心軸受部８
１と，該軸受部８１から放射状に延びる支杆部８２…と
、該支杆部８２…に一体とされケーシング３０の前端部
に固設されるリング状取付用フランジ部８３とより成る
。

支杆部８２…はエッジ部が尖鋭に加工され、ケーシング
３０内を押送される破砕片が該支杆部８２…に至り、等
径螺旋羽根５０の回転に伴うその先端面との間の剪断作
用により更に細かく破断され、支杆部８２…間の空間部
から排出されるのである。

斯かる支承体８０は、駆動軸６０の芯触れを防止すると
共に二次破砕の機能をも奏するものであり、上記と共に
望ましく採用されまたこれらと組合せ用いることも可能
である。

第９図及び第１０図（ａ）（ｂ）は、ケーシング本体１
０の底部を多孔板１８で構成した例を示す。

この多孔板１８は、図の如く底部全体に及んで形成され
ることが望ましいが，ケーシング本体１ｏの前半部分に
形成することも除外するものではない。多孔板１８は，
ケーシング本体１ｏの底部を開口し、この開口部にフラ
ンジ１８ｂを介してボルトやナット等で取外し可能に取
付られており、処理の初期の段階で発生する小砕片や粗
大廃棄物Ａと共に投入された小片廃棄物を透過排出させ
るものである。該多孔板１８としては、第１０（ａ）に
示す如く上記フランジ１８ｂによる枠体の下面にパンチ
ングメタルを固着しその裏面を多数の補強リブ１８ｃ…
で補強したものや、第１０（ｂ）に示す如く、フランジ
１８ｂ、補強リブ１８ｃ…及び棒状固定刃１５…にょり
格子状に組格組立てたものなどが望ましく採用される。

これら多孔板１８の透孔１８ａ…は、廃棄物の埋め立て
に関する厚生省の基準に照らし、径が１５ａｎ以下の廃
棄物が透過し得る大きさとされている。従って、該多孔
板１８を透過した廃棄物はそのまま埋め立てに供するこ
とが出来る。そして、処理家庭でこのような小廃棄物を
排出させることによって、螺旋羽根４０、５０の負荷を
軽減すると共にこれら羽根４０．５０や固定刃１５，２
０．３２の摩耗を低減できるようになる。

尚、等径螺旋羽根５０の形状を第３図の如きテーパー状
螺旋羽根４ｏの形状と同じようにして同様の効果を付加
させることも可能である。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明の装置によれば、冷蔵庫、洗濯機、
応接セット、畳、じゅうたん更には古タイヤ等のあらゆ
る粗大廃棄物が極めて効率良く破砕処理され，その後の
処理に際しての輸送効率、取扱性更には安全性に極めて
優れる。また、装置の駆動は低速大トルクの駆動手段に
よってなされるから、低騒音・低振動で且つ発塵も少な
くその設置場所の制約を受けない上に、冷蔵庫や洗濯機
等の電化製品の如く、金属やプラスチック等により複合
構成された廃棄物でも、これらの構成材科が互いに絡み
合うことなく遊離状態で破砕され排出される。従って、
再生可能な物の選別が容易となり資源再利用に大きく貢
献する。更に、テーパ状ケーシング本体の底部を多孔板
により構成にすると、処理の初期の段諧で発生する小砕
片や投入廃棄物に混在する小廃棄物が逸早く装置外に排
出されて底部に滞留することがなく、これにより螺旋羽
根の負荷が軽減され、またこれら羽根や固定刃の摩耗を
低減し、スムースな破砕を可能にする。

このように数多くの利点を有する本発明装置の実用価値
は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粗大廃棄物の破砕装置の縦断面図、第
２図は第１図に於ける■一■線断面図、第３図は螺旋羽
根の外周縁部の部分断面斜視図５第４図（ａ）〜（ｃ）
は各種突出刃の斜視図、第５図は円筒形ケーシング先端
部に二次破砕手段を装着した場合の縦断面図、第６図は
二次破砕手段に於ける突刃の配列説明図，第７図は二次
破砕手段の別の実施例の縦断面図，第８図は同更に別の
実施例の正面図，第９図はケーシグ本体の底部に多孔板
を備えた粗大廃棄物の破砕装置の第１図相当図、第１０
図（ａ）（ｂ）は多孔板の代表例を示す斜視図である。 （符号の説明） １０…テーパ状ケーシング本体、　１１…投入口、　　
１２…先端小径部、　ｌ５…固定刃，１０ａ…内周面、
　１８…多孔板，　　１８ａ…透孔、　　２０…リング
状固定刃、　　３０…円筒形ケーシング、　３３…排出
口，　　３０ａ…内周面、 ４０…テーパ状螺旋羽根、　４１…刃状部、４３…突出
刃、　５０・・等径螺旋羽根，　６０…駆動軸、　７０
・・低速大トルク駆動手段、　９０・・二次破砕手段５
　Ａ…粗大廃棄物。 一以上一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上面に大きく開口された投入口（１１）を有し且つ
   内周面が先行漸縮径のテーパ状とされたケーシング本体
   （１０）と、該ケーシング本体（１０）の先端に連結さ
   れ且つ先端開口部が破砕片の排出口（３３）とされた円
   筒形ケーシング（３０）と、上記ケーシング本体（１０
   ）から該円筒形ケーシング（３０）内に亘り回転可能に
   横設された低速大トルク回転駆動軸（６０）と、該駆動
   軸（６０）の周体に前記ケーシング本体（１０）及び円
   筒形ケーシング（３０）に対応して一連的に固設された
   テーパ状螺旋羽根（４０）及び等径螺旋羽根（５０）と
   より構成された粗大廃棄物の破砕装置。 ２、上記ケーシング本体（１０）と円筒形ケーシング（
   ３０）との間にリング状固定刃（２０）が挟装されてい
   る請求項１記載の破砕装置。 ３、上記ケーシング本体（１０）の内周面（１０ａ）に
   その周方向に多数の固定刃（１５…）が隔設されている
   請求項１記載の破砕装置。 ４、上記テーパ状螺旋羽根（４０）の外周縁に、その周
   方向に沿って多数の突出刃（４３…）が隔設されている
   請求項１記載の破砕装置。 ５、上記突出刃（４３…）の基部が、テーパ状螺旋羽根
   （４０）の外周近傍側部に固設されたガイド枠（４２…
   ）内に収納されている請求項２記載の破砕装置。 ６、上記テーパ状螺旋羽根（４０）の外周縁部には、そ
   の少なくとも小径部に於いて螺進方向に向く尖鋭な刃状
   部（４１）が形成されている請求項１記載の破砕装置。 ７、上記テーパー状螺旋羽根（４０）が、駆動軸（６０
   ）に対し螺進方向に傾斜状態で固設されている請求項１
   記載の破砕装置。 ８、上記円筒形ケーシング（３０）が、その内周面（３
   ０ａ）に多数の固定刃（３２）を固設具備している請求
   項１記載の破砕装置。 ９、上記円筒形ケーシング（３０）の先端排出口（３３
   ）に、破砕片を更に細かく砕く二次破砕手段（９０）が
   連設されている請求項１記載の破砕装置。 １０、上記ケーシング本体（１０）の底部が、多数の透
   孔（１８ａ…）と、内面に固定刃（１５…）を備えた多
   孔板（１８）によって構成されている請求項１記載の破
   砕装置。