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風力選別機付き破砕機 - 特開2008−36578 | j-tokkyo
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【発明の名称】 風力選別機付き破砕機
【発明者】 【氏名】小林 由和

【要約】 【課題】軽量物と重量物との選別を連続して大量かつ効率的に1台のコンパクトな装置で行うことのできる風力選別機付き破砕機を提供すること。

【構成】風力選別機は、内部において上向通風の空気流によって破砕物を搬送される軽量物と落下する重量物とに選別する気密な立ち上がりダクトと、その立ち上がりダクトと並列に立設された別体のダクトであって、下方に設けたダンパーにより立ち上がりダクトへの上向通風の空気流の流量を増減させる風量調整ダクトと、立ち上がりダクト及び風量調整ダクトの下端部に設けられ、風箱と開閉可能な第1のシール部とを経て重量物を外部に出す重量物取り出し部と、立ち上がりダクトの上端部に入口部が接続されたサイクロン分離部と、そのサイクロン分離部の下端部に設けられ、軽量物を開閉可能な第2のシール部を経て外部に取り出す軽量物取り出し部と、サイクロン分離部の排気部に戻り管を介して接続され、排気を吸引し、圧力空気を上記風箱に供給する送風部とを有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
破砕機から供給された粉砕物を重量物と軽量物とに選別する風力選別機を備えた風力選別機付き破砕機であって、
上記風力選別機が、
内部において上向通風の空気流によって、破砕物を搬送される軽量物と落下する重量物とに選別する気密な立ち上がりダクトと、
該立ち上がりダクトと並列に立設された別体のダクトであって、下方に設けたダンパーにより上記立ち上がりダクトへの上向通風の空気流の流量を増減させる風量調整ダクトと、
上記立ち上がりダクト及び上記風量調整ダクトの下端部に設けられ、風箱と開閉可能な第1のシール部とを経て重量物を外部に出す重量物取り出し部と、
上記立ち上がりダクトの上端部に入口部が接続されたサイクロン分離部と、
該サイクロン分離部の下端部に設けられ、軽量物を開閉可能な第2のシール部を経て外部に取り出す軽量物取り出し部と、
上記サイクロン分離部の排気部に戻り管を介して接続され、排気を吸引し、圧力空気を上記風箱に供給する送風部とを有する風力選別機付き破砕機。
【請求項2】
上記立ち上がりダクトは、ほぼ垂直に立設され、複数段の屈曲部を有する蛇行管からなる気流通路を有する請求項1記載の風力選別機付き破砕機。
【請求項3】
上記破砕機が、上部に被処理物を投入する供給口を有しかつ下部に破砕物の排出口を有した直方体形状のケーシングと、該ケーシング内に回転可能に軸支された少なくとも1本の回転軸に固定され上記被処理物を破砕する回転破砕部と、上記排出口側において上記回転破砕部の外側に隔設され、破砕物を通過させる多数の孔を備えたスクリーンと、上記排出口の下方に配設され、上記スクリーンを通過した破砕物を搬出する搬送部とを有する請求項1又は2に記載の風力選別機付き破砕機。
【請求項4】
上記搬送部が、搬送管と、該搬送管内に配設されたスクリューコンベアとを有し、スクリューコンベアの上方には通気スペースが確保されている請求項1から3のいずれか一つに記載の風力選別機付き破砕機。



【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、家庭や事業所等から排出される廃棄物を、埋立、焼却あるいは再利用するために、粉砕及び選別するのに用いる風力選別機付き破砕機に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、生活水準の高度化や大量生産・大量消費に伴って家庭や事業所等から出る一般廃棄物や産業廃棄物も量が格段に増えかつ広範囲の物が混入することが多くなっている。
これら廃棄物は、木片、プラスチック、紙等の軽量物がガラス、金属、土砂等の重量物に絡み合ったり、付着し合ったりしたような多様な状態をとっている。しかし、この多様な状態をとる廃棄物に対し、廃棄物の状態に応じて個別に破砕機と選別機を用いることで対処しているが、それらの設置の投資及びランニングコストがかさむだけでなく、廃棄物を破砕機から選別機へと移送させる作業も大変であった。
【0003】
これに対し、破砕機と種々の選別装置を組み合わせ破砕と選別を連続的に行う廃棄物選別機が検討されている。例えば、廃棄物を破砕装置で破砕した後、風力選別装置と組み合わせてごみの選別を行う装置が提案されている(特許文献1)。
【特許文献1】特開2003−145053号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
風力選別装置は、落下速度の差により廃棄物を選別する装置である。その選別の程度は、廃棄物の重量だけでなく、その形状、大きさ、混合状態にも影響される。例えば、木片、プラスチック、紙等の軽量物がガラス、金属、土砂等の重量物に絡み合ったり、付着し合ったりしたような多様な状態の廃棄物の場合、軽量物と重量物を精度良く選別するのは困難であるという問題がある。例えば、大風量の空気流を連続的に送風すれば、絡み合ったり付着した軽量物を重量物から分離させることも可能であるが、重量物が落下しにくくなり、選別の精度は低下し、またランニングコストが増加する。また、供給される廃棄物に応じて、軽量物と重量物とが所望の混合比率となるように選別することは、例えば空気流の風量を頻繁に変化させてその所望の選別の程度を確保することにより可能である。しかし、そのためには空気流を供給する送風機のモータの回転数を頻繁に変化させる必要があり、ランニングコストが増加するという問題もある。
【0005】
そこで、本発明は、廃棄物の粉砕と選別を連続し行うことのできる装置であって、軽量物が重量物に絡み合ったり、付着し合ったりしたような多様な状態の廃棄物であっても精度良く選別でき、また、軽量物と重量物とを所望の混合比率となるように選別することもでき、処理コストの低減可能な風力選別機付き破砕機を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の風力選別機付き破砕機は、破砕機から供給された粉砕物を重量物と軽量物とに選別する風力選別機を備えた風力選別機付き破砕機であって、上記風力選別機が、内部において上向通風の空気流によって、破砕物を搬送される軽量物と落下する重量物とに選別する気密な立ち上がりダクトと、該立ち上がりダクトと並列に立設された別体のダクトであって、下方に設けたダンパーにより上記立ち上がりダクトへの上向通風の空気流の流量を増減させる風量調整ダクトと、上記立ち上がりダクト及び上記風量調整ダクトの下端部に設けられ、風箱と開閉可能な第1のシール部とを経て重量物を外部に出す重量物取り出し部と、上記立ち上がりダクトの上端部に入口部が接続されたサイクロン分離部と、該サイクロン分離部の下端部に設けられ、軽量物を開閉可能な第2のシール部を経て外部に取り出す軽量物取り出し部と、上記サイクロン分離部の排気部に戻り管を介して接続され、排気を吸引し、圧力空気を上記風箱に供給する送風部とを有することを特徴とする。
【0007】
本発明の風力選別機付き破砕機は、立ち上がりダクトに、ほぼ垂直に立設され、複数段の屈曲部を有する蛇行管からなる気流通路を設けることが好ましい。
【0008】
また、本発明の風力選別機付き破砕機は、破砕機が、上部に被処理物を投入する供給口を有しかつ下部に破砕物の排出口を有した直方体形状のケーシングと、該ケーシング内に回転可能に軸支された少なくとも1本の回転軸に固定され上記被処理物を破砕する回転破砕部と、上記排出口側において上記回転破砕部の外側に隔設され、破砕物を通過させる多数の孔を備えたスクリーンと、上記排出口の下方に配設され、上記スクリーンを通過した破砕物を搬出する搬送部とを有することが好ましい。
【0009】
また、本発明の風力選別機付き破砕機は、上記搬送部が、搬送管と、該搬送管内に配設されたスクリューコンベアとからなり、スクリューコンベアの上方には通気スペースが確保されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、風力選別機に、内部において上向通風の空気流によって破砕物を搬送される軽量物と落下する重量物とに選別する気密な立ち上がりダクトと、立ち上がりダクトと仕切板を介して分離され下方に設けたダンパーにより立ち上がりダクトへの上向通風の空気流の流量を増減させる風量調整ダクトとを設けるようにしたので、供給される破砕物の性状に応じてダンパーの開度を調節して立ち上がりダクトへの空気量を変化させて軽量物と重量物との分離を促進させて選別能力を高めることができる。立ち上がりダクトへの空気量は送風機用モータの回転数を変化させることにより増減させることも可能であるが、本発明によれば送風機用モータの回転数を頻繁に変化させる場合に比べランニングコストを低減することができる。また、重量物取り出し部と軽量物取り出し部のシール部、そして破砕物が搬送されるシール部を閉鎖したクローズドサイクルの状態で風力選別を行うことができるので、外部排出用のバグフィルターが不要であり、装置の維持管理が容易で費用も低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る風力選別機付き破砕機Aの構造の一例を示す模式正面図である。本発明の風力選別機付き破砕機は、破砕機1と風力選別機2とから構成される。
【0012】
破砕機1は、上部に被処理物を投入する供給口4を有しかつ下部に破砕物の排出口5を有した直方体形状のケーシング3と、そのケーシング内に回転可能に軸支された少なくとも1本の回転軸6に固定され被処理物を破砕する回転破砕部7と、排出口5側において回転破砕部7の外側に隔設され、破砕物を通過させる多数の孔を備えたスクリーン8と、排出口5の下方に配設され、スクリーン8を通過した破砕物を搬出する搬送部9とから構成されている。
【0013】
ケーシング3は、破砕された破片を搬出する搬送部9を跨ぐように脚台10上に支持されており、底面及び側面に格子状のスクリーン8を有する。スクリーン8の篩目は、長手方向に等距離で隔設された固定刃としての働きもする複数の横断材と、これらに直交する等ピッチの篩目を形成する固定刃部材との間に形成されている。破砕された破片の大きさを決めるスクリーン8の篩目を形成する固定刃部材と横断材とはいくつかの格子状ユニットとして篩目の大きさ毎に予め造られ、適宜一体的に交換可能に構成されている。
【0014】
供給口4に設けられたホッパー11は、破砕方式に応じ供給口4の位置と大きさを制限することができる。供給口の位置と大きさに応じて排出口5も制限底板(不図示)によって制限することができる。
【0015】
回転破砕部7には、ケーシング3内に搭載された固定刃と相互に近接するように回転軸6の軸方向に沿って破断刃ロータが隔設されたスクリュー型の破砕部を用いることができる。回転軸6はケーシングの前後端壁においてスラスト機能付き軸受によって支持され、駆動装置のモータ12によってチェーンとスプロケットホイール等の動力伝達装置を介して回転駆動される減速歯車装置によって回転駆動される。
【0016】
破砕物は、スクリーン8を通過して、搬送部9に落下し風力選別機2に搬送される。搬送部9は、搬送管9aと、その搬送管内に配設され、その先端部が風力選別機2に接続されたスクリューコンベア13とから構成されている。スクリューコンベア13の上部には通気スペース9bが確保されている。スクリューコンベア13の駆動源側にはモータ14が接続され、供給端部は風力選別機2に接続されている。ここで、風力選別機2内を移動する空気流により破砕機1内は負圧となり、破砕により発生する粉塵は通気スペース9bを通って風力選別機2内に搬送される。そのため、破砕時に粉塵が発生するような場合であっても、この粉塵を除去するために別途集塵機を設ける必要がない。
【0017】
なお、破砕機には、本出願人の出願に係る特開2000−117133号公報に記載された、回転軸の軸方向の一方側に破断刃ロータを、そして他方側に剪断刃ロータを取り付け、硬質廃棄物と軟質廃棄物を一度に粉砕可能とした破砕機を用いることもできる。
【0018】
風力選別機2は、スクリューコンベア13により下部に供給された破砕物が、内部において上向通風の空気流によって破砕物を搬送される軽量物と落下する重量物とに選別する気密な立ち上がりダクト20と、その立ち上がりダクト20と並列に立設された別体のダクトであって、下方に設けたダンパー23により立ち上がりダクト20への上向通風の空気流の流量を増減させる風量調整ダクト22と、立ち上がりダクト21及び風量調整ダクト22の下端部に設けられ、風箱25と開閉可能な第1のシール部27とを経て重量物を外部に出す重量物取り出し部26と、立ち上がりダクト20の上端部に入口部が接続されたサイクロン分離部30と、そのサイクロン分離部28の下端部に設けられ、軽量物を開閉可能な第2のシール部30を経て外部に取り出す軽量物取り出し部29と、サイクロン分離部28の排気部に戻り管31を介して接続され、排気を吸引し、圧力空気を風箱25に供給する送風部24とから構成されている。
【0019】
立ち上がりダクト20は、ほぼ垂直に立設されるとともに、複数段の屈曲部を有する蛇行管からなる気流通路21を有する。この気流通路21には、送風部24から風箱25を介して上向通風の空気が供給される。破砕物中の重量物は自重により落下するが複数の屈曲部に当たりながら解される。他方、軽量物は上向空気流によりサイクロン分離部28に搬送される。蛇行管に代えて螺旋管や直管を用いることもできる。
【0020】
風量調整ダクト22にはその下方にダンパー23が設けられており、その開度を調節して風量調整ダクト22の通路断面積を変化させることにより、破砕機1から供給される破砕物の量と性状に応じて風量調整ダクト22と立ち上がりダクト20を流れる空気量を調節することができる。例えば、軽量物が重量物に絡み合ったり、付着し合ったりしているような破砕物の場合には、ダンパー23を閉じる又は開度を小さくして立ち上がりダクト20を流れる空気量を増加させて軽量物を重量物から解れやすくすることができる。また、絡み合いや付着の程度が小さい場合には、ダンパー23の開度を大きくして立ち上がりダクト20を流れる空気量を減らして重量物が自重により落下し易くして軽量物と重量物の分離を促進する。これにより選別能力を高めることができる。もちろん、後述のように送風部24のインバータモータの回転速度を変えることにより全体の吐出空気量を変えることも可能であるが、この方法では破砕物の量や性状に応じて頻繁にモータの回転速度を変化させる必要がありランニングコストが大きくなる。これに対し、本発明は、ダンパーを手動又はモータでその開度を調節するので、送風部のインバータモータの回転速度を変える方法に比べればランニングコストを低減させることができる。
【0021】
ダンパー23には、ダクト内の流れる空気流の通路面積を変化させるのに用いられる公知のダンパー機構を用いることができる。例えば、ダクト内に配設された枠体に設けられた軸受に軸支された回動軸と、この回動軸に固定され枠体内の通風部を開閉回動するバタフライ羽根を用いることができる。この場合、回動軸の一端を外部に延在させハンドルやモータの出力軸に接続することができる。また、空気流の通路面積をスライド式に変化させるスライド式ダンパーを用いることもできる。
【0022】
送風部24は、インバータモータで回転駆動される遠心式や軸流式の送風機で、サイクロン分離部からの戻り管31からの戻り空気流を吸引して正圧の空気流を吐出管に吐き出す。吐出管は接続管により風箱25に接続されている。なお、インバータモータの回転速度を変えることにより全体の吐出空気量を変えることができる。
【0023】
風箱25は、概ね逆角錐台形状をしており、送風部24からの吐出空気圧に変動が生じても箱内の空間で吸収して均一化して立ち上がりダクト20に定常的な整流を供給することができる。風箱25の狭い下面には重量物取り出し用の第1のロータリーシール弁27が取り付けられており、手動で適宜溜まってから回すか、モータで回して連続的又は断続的に重量物を外部に取り出すことができる。
【0024】
サイクロン分離部28は、立ち上がりダクト20から空気流によって搬送されてきた軽量物を旋回流で遠心力をかけて分離するもので、下端部に軽量物の貯留部を軽量物取り出し用の第2のロータリーシール弁30とを連設している。第2のロータリーシール弁30は、手動で適宜溜まってから回すか、モータで回して連続的又は断続的に軽量物を外部に取り出せるようにしている。
【0025】
本発明においては、重量物取り出し口と軽量物取り出し口のシール部、そして搬送部のシール部を閉鎖した状態で風力選別を行うので、空気流が循環するクローズドサイクルをなし、空気流中の浮遊物は循環中に相互に集合してサイクロン分離部において軽量物として分離することができる。サイクロン分離部で軽量物を分離した後の排気をバグフィルターを通して排出するオープンサイクルに比べ、バグフィルターが不要であり、維持管理が容易であるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明に係る風力選別機付き破砕機の構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【0027】
1 破砕機
2 風力選別機
3 ケーシング
4 供給口
5 排出口
6 回転軸
7 回転破砕部
8 スクリーン
9 搬送部
9a 搬送管
9b 通気スペース
10 脚台
11 ホッパー
12 モータ
13 スクリューコンベア
14 モータ
20 立ち上がりダクト
21 気流通路
22 風量調整ダクト
23 ダンパー
24 送風部
25 風箱
26 重量物取り出し部
27 第1のシール部
28 サイクロン分離部
29 軽量物取り出し部
30 第2のシール部
31 戻り管
A 風力選別機付き破砕機。


【出願人】 【識別番号】591119624
【氏名又は名称】株式会社御池鐵工所
【出願日】 平成18年8月9日(2006.8.9)
【代理人】 【識別番号】100091465
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 久夫


【公開番号】 特開2008−36578(P2008−36578A)
【公開日】 平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願番号】 特願2006−217060(P2006−217060)