(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【0010】
図1を参照して、実施の形態の廃棄物処理装置1を説明する。廃棄物処理装置1で処理される廃棄物は、特に限定されないが、例えば、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、照明器具もしくはテレビのような家電製品、コピー機、プリンタもしくはファクシミリのようなオフィスオートメーション(OA)機器、または、パーソナルコンピュータ、携帯電話もしくはスマートフォンのような電子機器である。
【0011】
廃棄物処理装置1は、廃棄物に含まれる金属等の素材を素材の種類に応じて分別する装置である。廃棄物処理装置1は、破砕装置2と、風力選別装置3と、磁力選別装置4と、渦電流選別装置5と、分離処理装置6と、銅線選別装置7とを備えている。
【0012】
破砕装置2において、廃棄物は破砕されて、破砕物になる。風力選別装置3は、破砕物に風を吹き付けて、破砕物から、ウレタン樹脂破砕物のような相対的に小さな比重を有する樹脂破砕物を分離する。混合破砕物41(
図5から
図7を参照)は、相対的に大きな比重を有するため、風力選別装置3によって分離することはできない。混合破砕物41は、樹脂破砕物42(
図5から
図7を参照)と、樹脂破砕物42に絡まっている銅線43,44(
図5から
図7を参照)とを含む。
【0013】
磁力選別装置4は、磁石の磁力により、樹脂破砕物が分離された破砕物から、鉄のような鉄系金属を分離する。渦電流選別装置5は、樹脂破砕物及び鉄系金属が分離された破砕物の中の非鉄金属に渦電流を発生させて、破砕物から銅またはアルミニウムのような非鉄金属を分離する。分離される非鉄金属の純度を上げるために、渦電流選別装置5では、非鉄金属の選別基準が厳しく設定されている。渦電流選別装置5において銅線に発生する渦電流は小さい。そのため、渦電流選別装置5において、銅線を破砕物から十分に分離することができない。
【0014】
図5から
図7に示されるように、分離処理装置6は、樹脂破砕物、鉄系金属及び非鉄金属が分離された破砕物40から混合破砕物41を分離して、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を銅線片43p,44pに小片化する。
図8に例示する銅線選別装置7は、銅線43,44及び銅線片43p,44pを含む破砕物40から、銅線43,44及び銅線片43p,44pを分離して、回収する。
【0015】
図1から
図8を参照して、分離処理装置6を説明する。分離処理装置6は、ホッパー10と、分離器20と、小片化器30とを主に備える。分離処理装置6は、滞留部材23をさらに備えてもよい。分離処理装置6は、支持部材14をさらに備えてもよい。
【0016】
ホッパー10には、投入口12と、排出口13とが設けられている。
図5に示されるように、破砕物40は、ホッパー10の投入口12から、ホッパー10内に投入される。破砕物40は、例えば、混合破砕物41と、樹脂破砕物42と、銅線43,44とを含む。混合破砕物41は、樹脂破砕物42と、樹脂破砕物42に絡まっている銅線43,44とを含む。銅線43は、絶縁被覆されていない裸の銅線である。銅線44は、エナメル層または塩化ビニル層のような絶縁層で被覆されている銅線である。
【0017】
分離器20は、ホッパー10内に設置されている。分離器20は、混合破砕物41を含む破砕物40から、混合破砕物41を分離する。分離器20は、例えば、スリット21が設けられている傾斜板22である。スリット21が設けられている傾斜板22は、複数の棒を組み合わせることによって形成されてもよい。傾斜板22は、投入口12に近位する第一端部22aと、投入口12から遠位する(すなわち、ローラ31に近位する)第二端部22bとを含む。傾斜板22の第一端部22aは相対的に高く配置されており、傾斜板22の第二端部22bは相対的に低く配置されている。分離器20は、例えば、ホッパー10の内表面に設けられている支持部材14によって支持されてもよい。
【0018】
スリット21は、混合破砕物41よりも小さなサイズを有するが、混合破砕物41に含まれない樹脂破砕物42及び銅線43,44よりも大きなサイズを有する。具体的には、傾斜板22の傾斜方向に垂直な方向におけるスリット21の幅Wは、混合破砕物41のサイズより小さいが、混合破砕物41に含まれない樹脂破砕物42のサイズ及び銅線43,44のサイズより大きい。例えば、スリット21の長手方向は、傾斜板22の傾斜方向であり、スリット21の短手方向は、傾斜板22の傾斜方向に垂直な方向であってもよい。スリット21の幅Wは、スリット21の短手方向におけるスリット21の幅であってもよい。
【0019】
図6に示されるように、投入口12から投入された破砕物40のうち、混合破砕物41に含まれない樹脂破砕物42及び銅線43,44は、分離器20(例えば、スリット21)を通過する。これに対し、投入口12から投入された破砕物40のうち混合破砕物41は、分離器20(例えば、スリット21)を通過しない。混合破砕物41は、小片化器30に向けて、傾斜板22上をスライドする。
【0020】
滞留部材23は、ホッパー10内に設置されている。滞留部材23は、混合破砕物41を小片化器30の前に滞留させる。滞留部材23は、例えば、傾斜板22に設けられている突起24である。傾斜板22上をスライドした混合破砕物41は、突起24に引っかかる。滞留部材23は、傾斜板22上の混合破砕物41の移動速度を減少させる、または、混合破砕物41を傾斜板22上に一時的に留まらせる。
【0021】
小片化器30は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、分離器20(例えば、スリット21)を通過し得る銅線片43p,44pに小片化する。小片化器30は、例えば、ローラ31と、突起32と、モータ34とを含む。ローラ31は、ホッパー10の内部に設置されている。ローラ31は、傾斜板22の下方領域22cの上方に配置されている。突起32は、ローラ31に設けられている。モータ34は、ローラ31に接続されている。モータ34は、ローラ31を回転させる。モータ34は、例えば、ホッパー10の外部に設置されてもよい。
【0022】
ローラ31の回転により、突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を銅線片43p,44pに小片化する。具体的には、ローラ31が回転すると、突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44に引っかかる。突起32と突起24との間の最小間隔G
1は、スリット21の幅より小さくてもよい。そのため、突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44に、より確実に引っかかる。それから、突起32は、樹脂破砕物42に絡まっている銅線43,44を、引き延ばすまたは引きちぎる。こうして、混合破砕物41に含まれる銅線43,44は、銅線片43p,44pに小片化される。
【0023】
小片化器30は、さらに、樹脂破砕物42を、分離器20(例えば、スリット21)を通過し得る樹脂片42pに小片化してもよい。ローラ31の回転により、突起32は、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42を樹脂片42pに小片化してもよい。具体的には、ローラ31が回転すると、突起32は、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42に引っかかる。それから、突起32は、樹脂破砕物42を引きちぎる。こうして、樹脂破砕物42は、樹脂片42pに小片化される。
【0024】
図4を参照して、突起32は、例えば、ローラ31に接続されている基部32aと、基部32aの先端に形成されている尖り部32bとを含んでもよい。突起32は尖り部32bを含むため、突起32は混合破砕物41に容易に突き刺さる。突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、より効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。突起32は、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42を、より効率的に樹脂片42pに小片化することができる。
【0025】
突起32とホッパー10の内表面との間の最小間隔G
2は、スリット21の幅Wと同程度である。そのため、混合破砕物41から得られる銅線片43p,44p及び樹脂片42pは、突起32とホッパー10の内表面との間の隙間及びスリット21を通過して、排出口13に落下する。突起32とホッパー10の内表面との間の最小間隔G
2は、突起32と突起24との間の最小間隔G
1より大きくてもよい。
【0026】
図6及び
図7に示されるように、混合破砕物41に含まれない樹脂破砕物42及び銅線43,44は、分離器20(例えば、スリット21)を通過して、ホッパー10の排出口13から排出される。
図7に示されるように、小片化器30によって混合破砕物41から得られた樹脂破砕物42と、樹脂片42pと、銅線43,44と、銅線片43p,44pとは、分離器20(例えば、スリット21)を通過して、ホッパー10の排出口13から排出される。こうして、分離処理装置6は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を銅線片43p,44pに小片化することができる。
【0027】
図1及び
図8を参照して、銅線選別装置7を説明する。銅線選別装置7は、フィーダー51と、銅線選別機53とを主に含む。フィーダー51は、ホッパー10の排出口13から排出された破砕物40(樹脂破砕物42、樹脂片42p、銅線43,44及び銅線片43p,44p)を、銅線選別機53(搬送テーブル54)に定量供給する。フィーダー51は、例えば、振動印加部52に接続されている振動フィーダーであってもよい。フィーダー51は、ベルトコンベアであってもよい。
【0028】
銅線選別機53は、例えば、乾式比重選別機である。具体的には、乾式比重選別機は、搬送テーブル54と、振動印加部(図示せず)と、送風機(図示せず)と、回収部56とを含む。回収部56は、第1回収部57と、第2回収部58とを含む。
【0029】
搬送テーブル54は、例えば、メッシュテーブルまたは複数の孔が形成されているテーブルである。搬送テーブル54は、水平面に対して傾斜している。具体的には、搬送テーブル54の長手方向(搬送テーブル54の移動方向)における搬送テーブル54の高さに関して、搬送テーブル54のうちホッパー10の排出口13に近位する部分は相対的に高く、搬送テーブル54のうち回収部56に近位する部分は相対的に低い。破砕物40(樹脂破砕物42、樹脂片42p、銅線43,44及び銅線片43p,44p)は、搬送テーブル54の傾斜により、搬送テーブル54上を、回収部56に向けて移動する。搬送テーブル54の長手方向(搬送テーブル54の移動方向)に垂直な搬送テーブル54の幅方向における搬送テーブル54の高さに関して、搬送テーブル54のうち第1回収部57に近位する部分は相対的に高く、搬送テーブル54のうち第2回収部58に近位する部分は相対的に低い。
【0030】
振動印加部は、搬送テーブル54の幅方向に、搬送テーブル54を振動させる。送風機は、搬送テーブル54の下方から、搬送テーブル54に向けて風を供給する。送風機は、搬送テーブル54に、上昇空気流を供給する。搬送テーブル54の表面に、邪魔板55が設けられている。邪魔板55は、上昇空気流によって、破砕物40が急激に移動することを防止する。
【0031】
銅線43,44及び銅線片43p,44pの比重は、樹脂破砕物42及び樹脂片42pの比重より大きく、かつ、細長い形状を有している。そのため、銅線43,44及び銅線片43p,44pは、送風機からの上昇空気流による力を受けにくい。銅線43,44と搬送テーブル54との間の摩擦力及び銅線片43p,44pと搬送テーブル54との間の摩擦力は、相対的に大きくなる。その結果、銅線43,44及び銅線片43p,44pは、搬送テーブル54の振動に伴って、搬送テーブル54の幅方向において、搬送テーブル54のうち第1回収部57に近位する部分に移動する。
【0032】
これに対し、樹脂破砕物42及び樹脂片42pの比重は、銅線43,44及び銅線片43p,44pの比重より小さく、かつ、ブロック形状を有している。そのため、樹脂破砕物42及び樹脂片42pは、送風機からの上昇空気流に起因して相対的に大きな力を受ける。樹脂破砕物42と搬送テーブル54との間の摩擦力及び樹脂片42pと搬送テーブル54との間の摩擦力は、相対的に小さくなる。その結果、樹脂破砕物42及び樹脂片42pは、搬送テーブル54の振動に伴って、搬送テーブル54の幅方向に滑り落ちて、搬送テーブル54のうち第2回収部58に近位する部分に移動する。
【0033】
破砕物40(樹脂破砕物42、樹脂片42p、銅線43,44及び銅線片43p,44p)が回収部56に向けて移動すると、銅線43,44及び銅線片43p,44pは第1回収部57に回収され、樹脂破砕物42及び樹脂片42pは第2回収部58に回収される。こうして、混合破砕物41において樹脂破砕物42に絡まっていた銅線43,44が、樹脂破砕物42から分離されて、回収される。なお、銅線選別機53は、乾式比重選別機に限られず、例えば、湿式比重選別機、風力選別機、色選別機または形状選別機であってもよい。
【0034】
(変形例)
図9から
図11を参照して、本実施の形態の変形例を説明する。
【0035】
図9に示されるように、本実施の形態の第一変形例では、突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を切断し得る刃33を含む。刃33は、例えば、ローラ31の回転方向35において突起32(基部32a)の前縁に形成されている。刃33によって、混合破砕物41に含まれる銅線43,44は切断される。そのため、突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、より効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。刃33によって、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42も切断される。そのため、突起32は、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42を、より効率的に樹脂片42pに小片化することができる。
【0036】
図10に示されるように、本実施の形態の第二変形例では、突起32は、ローラ31の回転方向35に向けて湾曲している。尖り部32bは、ローラ31の回転方向35に沿って尖っている。そのため、突起32は、混合破砕物41により確実に引っかかるとともに、混合破砕物41に容易に突き刺さる。突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、より効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。突起32は、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42を、より効率的に樹脂片42pに小片化することができる。
【0037】
図11に示されるように、本実施の形態の第三変形例では、突起32の先端が、ローラ31の回転方向35に折れ曲がっている。具体的には、尖り部32bは、基部32aからローラ31の回転方向35に延在している。尖り部32bは、ローラ31の回転方向35に沿って尖っている。そのため、突起32は、混合破砕物41により確実に引っかかるとともに、混合破砕物41に容易に突き刺さる。突起32は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、より効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。突起32は、混合破砕物41に含まれる樹脂破砕物42を、より効率的に樹脂片42pに小片化することができる。
【0038】
本実施の形態の分離処理装置6の効果を説明する。
本実施の形態の分離処理装置6は、分離器20と、小片化器30とを備える。分離器20は、混合破砕物41を含む破砕物40から、混合破砕物41を分離する。混合破砕物41は、樹脂破砕物42と、樹脂破砕物42に絡まっている銅線43,44とを含む。小片化器30は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、分離器20を通過し得る銅線片43p,44pに小片化する。
【0039】
そのため、分離処理装置6は、混合破砕物41から銅線43,44を分離することができる。また、ホッパー10の排出口13が、混合破砕物41によって閉塞されることが防止され得る。そのため、作業員が、廃棄物処理装置1を停止して、ホッパー10の排出口13から混合破砕物41を取り除く作業が省略され得る。廃棄物は、効率的に処理され得る。
【0040】
本実施の形態の分離処理装置6は、混合破砕物41を小片化器30の前に滞留させる滞留部材23をさらに備える。
【0041】
単位時間当たりに過大な量の混合破砕物41が小片化器30に供給されると、小片化器30に過大な負荷が印加されて、小片化器30が故障することがある。滞留部材23は、単位時間当たりに過大な量の混合破砕物41が小片化器30に供給されることを防止する。小片化器30が故障することが防止され得る。混合破砕物41は、小片化器30によって、より確実に処理され得る。
【0042】
本実施の形態の分離処理装置6では、分離器20は、混合破砕物41よりも小さなサイズを有するスリット21が設けられている傾斜板22である。小片化器30は、ローラ31と、ローラ31に設けられている第1突起(突起32)とを含む。ローラ31は、傾斜板22の下方領域22cの上方に配置されている。ローラ31の回転により、第1突起は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を銅線片43p,44pに小片化する。
【0043】
そのため、分離処理装置6は、混合破砕物41から銅線43,44を分離することができる。また、ホッパー10の排出口13が、混合破砕物41によって閉塞されることが防止され得る。そのため、作業員が、廃棄物処理装置1を停止して、ホッパー10の排出口13から混合破砕物41を取り除く作業が省略され得る。廃棄物は、効率的に処理され得る。
【0044】
本実施の形態の分離処理装置6では、分離器20は、混合破砕物41よりも小さなサイズを有するスリット21が設けられている傾斜板22である。小片化器30は、ローラ31と、ローラ31に設けられている第1突起(突起32)とを含む。ローラ31は、傾斜板22の下方領域22cの上方に配置されている。ローラ31の回転により、第1突起は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を銅線片43p,44pに小片化する。滞留部材23は、傾斜板22に設けられている第2突起(突起24)である。
【0045】
そのため、分離処理装置6は、混合破砕物41から銅線43,44を分離することができる。また、ホッパー10の排出口13が、混合破砕物41によって閉塞されることが防止され得る。そのため、作業員が、廃棄物処理装置1を停止して、ホッパー10の排出口13から混合破砕物41を取り除く作業が省略され得る。廃棄物は、効率的に処理され得る。さらに、第2突起(突起24)は、単位時間当たりに過大な量の混合破砕物41が小片化器30に供給されることを防止する。小片化器30が故障することが防止され得る。混合破砕物41は、小片化器30によって、より確実に処理され得る。
【0046】
本実施の形態の分離処理装置6では、第1突起(突起32)と第2突起(突起24)との間の最小間隔G
1は、スリット21の幅Wより小さい。そのため、第1突起(突起32)は、第2突起(突起24)に引っかかっている混合破砕物41に、より確実に引っかかる。混合破砕物41は、小片化器30によって、より確実に処理され得る。
【0047】
本実施の形態の分離処理装置6では、第1突起(突起32)は、ローラ31に接続されている基部32aと、基部32aの先端に形成されている尖り部32bとを含む。
【0048】
そのため、第1突起(突起32)は、混合破砕物41により確実に引っかかるとともに、混合破砕物41に容易に突き刺さる。第1突起(突起32)は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、より効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。
【0049】
本実施の形態の分離処理装置6では、尖り部32bは、前記ローラ31の回転方向35に沿って尖っている。
【0050】
そのため、第1突起(突起32)は、混合破砕物41により確実に引っかかるとともに、混合破砕物41に容易に突き刺さる。第1突起(突起32)は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を、より効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。
【0051】
本実施の形態の分離処理装置6では、第1突起(突起32)は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44を切断し得る刃33を含む。
【0052】
混合破砕物41に含まれる銅線43,44は、第1突起(突起32)の刃33によって切断される。そのため、第1突起(突起32)は、混合破砕物41に含まれる銅線43,44をより効率的に銅線片43p,44pに小片化することができる。また、混合破砕物41において樹脂破砕物42から銅線43,44がほどけないことに起因して、小片化器30が故障することが防止され得る。
【0053】
今回開示された実施の形態及びその変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
分離処理装置(6)は、分離器(20)と、小片化器(30)とを備える。分離器(20)は、混合破砕物(41)を含む破砕物(40)から、混合破砕物(41)を分離する。混合破砕物(41)は、樹脂破砕物(42)と、樹脂破砕物(42)に絡まっている銅線(43,44)とを含む。小片化器(30)は、混合破砕物(41)に含まれる銅線(43,44)を、分離器(20)を通過し得る銅線片(43p,44p)に小片化する。