吸引破砕機及び吸引破砕機を備えた車両
【課題】効率よく安定して廃棄物（被破砕物）、特にペットボトルや空き缶などを小片化可能とする。
【解決手段】被破砕物１０６を吸引し破砕を行う吸引破砕機１１０であって、被破砕物１０６を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物１０６を搬送させる搬送管部１１２と、搬送管部１１２の最小内径Ｄよりも長い刃とされた４つの破砕刃部１２６と、４つのブレード１２４をブレード１２４の回転中心軸１２４Ｂから放射状に有するファン部１２０と、破砕刃部１２６とブレード１２４の回転駆動に兼用され、破砕刃部１２６で被破砕物１０６の破砕を行わせるとともにファン部１２０で被破砕物１０６を吸引する力を発生させる駆動部１３０と、を備え、破砕刃部１０６のすべてが回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されている。
【解決手段】被破砕物１０６を吸引し破砕を行う吸引破砕機１１０であって、被破砕物１０６を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物１０６を搬送させる搬送管部１１２と、搬送管部１１２の最小内径Ｄよりも長い刃とされた４つの破砕刃部１２６と、４つのブレード１２４をブレード１２４の回転中心軸１２４Ｂから放射状に有するファン部１２０と、破砕刃部１２６とブレード１２４の回転駆動に兼用され、破砕刃部１２６で被破砕物１０６の破砕を行わせるとともにファン部１２０で被破砕物１０６を吸引する力を発生させる駆動部１３０と、を備え、破砕刃部１０６のすべてが回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引破砕機及び吸引破砕機を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
増大する廃棄物（リサイクル可能なものを含む）を減量して回収することは、廃棄物回収効率の点から、今後ますます重要な問題となってくると考えられる。例えば、空となったペットボトルの回収作業では、従来、資源回収車に備えられた体積低減機構を用いることで、単にペットボトルをそのままの形で回収するよりも回収容量を増大させていた。しかし、このようなやり方では、十分に高い回収効率が得られず、今後増加するペットボトルの回収量に対応することが困難と考えられている。このため、例えば、特許文献１では、ペットボトルの回収時に破砕し小片化して回収効率を向上させる装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、ペットボトルを破砕するために、その破砕のための歯の部分にペットボトルを巻き込ませる必要がある。しかしながら、ペットボトルは軽いので単にその歯の部分にペットボトルを配置させるだけでは、ペットボトルをスムーズに巻き込ませることに困難を伴うおそれがある。即ち、特許文献１の装置では、効率よく安定してペットボトルを破砕することが困難とも考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、前記問題点等を解決するべくなされたもので、効率よく安定して廃棄物（被破砕物）、特にペットボトルや空き缶などを小片化可能な吸引破砕機及び吸引破砕機を備えた車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被破砕物を吸引し破砕を行う吸引破砕機であって、前記被破砕物を吸引する力で前記破砕を行う位置まで該被破砕物を搬送させる搬送管部と、該搬送管部の最小内径よりも長い刃とされた１つ以上の破砕刃部と、１つ以上のブレードを該ブレードの回転中心軸から放射状に有するファン部と、該破砕刃部とブレードの回転駆動に兼用され、該破砕刃部で前記被破砕物の破砕を行わせるとともに前記ファン部で該被破砕物を吸引する力を発生させる駆動部と、を備え、前記破砕刃部の少なくとも１つが前記回転中心軸を跨がないように配置されていることにより、前記課題を解決したものである。
【０００７】
本発明は、簡易的な構成で被破砕物（廃棄物）を吸引することで、安定した破砕を実現させるようにしたものある。即ち、本発明は、ファン部で発生する被破砕物を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物を搬送させる搬送管部を備えている。このため、ファン部で発生する吸引する力を効率よく被破砕物に伝えることができ、破砕を行う位置まで被破砕物を安定して搬送させることができる。このとき、搬送管部の最小内径で被破砕物の大きさが制限されている。そして、破砕を行う破砕刃部は当該最小内径よりも長い刃とされ、且つその破砕刃部がファン部のブレードの回転中心軸を跨がないように配置されて、回転している。このため、回転中心軸を除く（破砕に有効な）領域に位置する破砕刃部で、搬送管部を通過する被破砕物を一気にいわば輪切りすることができる。即ち、搬送管部で搬送される被破砕物を確実に安定して破砕することができる。
【０００８】
そして、駆動部は、破砕刃部とブレードの回転駆動に兼用されているので、吸引破砕機を大型にすることなく簡易的な構成とすることができる。
【０００９】
また、当然に被破砕物が小片化されることで、被破砕物をそのままの状態よりも減量することができる。
【００１０】
なお、前記ブレードの端部に前記破砕刃部が一体的に設けられている場合には、更に吸引破砕機を小型で且つ簡易的な構成とすることができる。
【００１１】
なお、前記破砕を行う位置で前記被破砕物が前記破砕刃部の回転範囲に移動するように、前記搬送管部が構成されている場合には、被破砕物が回転中心軸に跨らずに、確実に破砕刃部で破砕されることとなる。このため、更に安定して被破砕物を破砕することが可能となる。
【００１２】
なお、前記被破砕物を吸引する方向に対する前記ブレードの角度よりも前記破砕刃部の角度の方が大きくされている場合には、被破砕物の破砕を更に容易に行うことができる。
【００１３】
なお、更に、前記回転中心軸の方向で前記破砕刃部と近接して固定配置されるとともに、前記回転駆動で該破砕刃物のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部を備える場合には、被破砕物を破砕刃部のエッジと固定刃部のエッジとで挟んで破砕することが可能となる。このため、更に効率的に且つ確実に被破砕物を破砕することができる。
【００１４】
なお、前記破砕を行う位置における前記被破砕物の吸引方向と前記回転中心軸とが直交するように配置されている場合には、破砕された被破砕物の破砕片が破砕を行う位置にとどまりにくくなり、当該破砕片の詰りを回避することが可能となる。
【００１５】
なお、前記破砕刃部が複数の回転支持体に一体的に設けられている場合には、破砕刃物における被破砕物の破砕機会を増やすことができる。このため、被破砕物をより小片化することができる。
【００１６】
なお、前記被破砕物は、特に限定されていないが、空き缶若しくはペットボトルとされていてもよい。
【００１７】
なお、被破砕物が空き缶若しくはペットボトルとされていて、前記最小内径が前記搬送管部の吸引口の近傍に設けられ、前記被破砕物の外径よりも大きく且つ該外径の２倍よりも小さい場合には、被破砕物である空き缶若しくはペットボトルを同時に２本吸い込むことが防止され搬送管部における詰まりを防止できる。同時、吸引する力の低下も最小限にすることができ、被破砕物の搬送を確実に行うことができる。
【００１８】
なお、前記吸引破砕機を備えた車両であって、更に、前記ファン部の後段に、破砕された被破砕物の体積を低減させる体積低減機構を備える場合には、当該車両をそのまま資源回収のために使用することができる。その際に、当該体積低減機構を備えているので、破砕片を更に減量することができ、回収効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、効率よく安定して廃棄物（被破砕物）、特にペットボトルや空き缶などを小片化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る吸引破砕機を備えた車両（資源回収車）の一例を示す模式図
【図２】図１で示した吸引破砕機と体積低減機構を示す模式図
【図３】本発明の第１実施形態に係る吸引破砕機の振り分け部材を示す模式図
【図４】同じく吸引破砕機の主にファン部の第１、第２フレームを示す模式図
【図５】同じく吸引破砕機のファン部のブレードを示す模式図
【図６】同じく吸引破砕機のファン部の第１フレームとブレードとの関係を示す模式図
【図７】本発明の第２実施形態に係る吸引破砕機の一例を示す模式図
【図８】本発明の第３実施形態に係る吸引破砕機の一例を示す模式図
【図９】本発明の第４実施形態に係る吸引破砕機の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２２】
最初に、本実施形態に係る吸引破砕機を備えた車両である資源回収車について説明する。
【００２３】
資源回収車１００は、図１に示す如く、運転室１０２とコンテナ室１０４とを有する。コンテナ室１０４には、吸引破砕機１１０と体積低減機構１３４とを備える。作業者は、運転室１０２における操作で、資源回収車１００の移動と、吸引破砕機１１０及び体積低減機構１３４の動作と、を制御することができる。なお、吸引破砕機１１０と体積低減機構１３４との間のコンテナ室１０４の床には凹部１０４Ａが設けられている。また、コンテナ室１０４の凹部１０４Ａの上方には吸引破砕機１１０の占める空間よりも広い空間１０４Ｂが設けてあり、コンテナ室１０４の外部に通じる図示せぬ排気口が設けてある。
【００２４】
吸引破砕機１１０は、図２に示す如く、被破砕物１０６を吸引し破砕を行う装置である。そして、吸引破砕機１１０は、搬送管部１１２と破砕刃部１２６（図５）とファン部１２０と駆動部１３０とを備える。搬送管部１１２は、被破砕物１０６を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物１０６を搬送させる。破砕刃部１２６は４つ設けられて、それぞれが搬送管部１１２の最小内径Ｄよりも長い刃Ｌ１とされている（図５）。ファン部１２０は、４つのブレード１２４をブレード１２４の回転中心軸１２４Ｂから放射状に有する。駆動部１３０は、破砕刃部１２６とブレード１２４の回転駆動に兼用され、破砕刃部１２６で被破砕物１０６の破砕を行わせるとともにファン部１２０で被破砕物１０６を吸引する力を発生させる。そして、破砕刃部１２６の全ては、回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されている。
【００２５】
なお、被破砕物１０６は、図１、図２に示す如く、例えばリサイクル可能なペットボトルであり、概略的には円柱形状とされている。このため、円柱形状の直径を外径Ｄ１と以下称する。なお、ペットボトルは、その内部に水分を密閉してある程度の衝撃に耐える必要があるため、単に押しつぶすだけでは大きな力をかけても完全に平面状とすることができない。しかし、ペットボトルを２つに破砕するだけで、破砕する以前のペットボトルよりもより少ない力で且つより平面状に押しつぶすことができる（空き缶等であっても同様）。
【００２６】
以下、吸引破砕機１１０に係る各構成要素について詳細に説明する。
【００２７】
前記搬送管部１１２は、図１に示す如く、フレキシブルホース部分１１４と継ぎ手部分１１６と振り分け部材１１８とを有する。フレキシブルホース部分１１４は、中心部分が中空とされた曲げ伸縮の自在な管であり、その一端に吸引口１１２Ａが設けられている。吸引口１１２Ａはラッパ形状に広がっているものの、吸引口１１２Ａの近傍で中空とされた中心部分の内径が搬送管部１１２の最小とされている（最小内径Ｄ）。ここで、最小内径Ｄと被破砕物１０６の外径Ｄ１については式（１）の関係が満たされている。
【００２８】
Ｄ１＜Ｄ＜２＊Ｄ１ （１）
【００２９】
式（１）の関係により、たとえ大きく被破砕物１０６が変形していても、安定して被破砕物１０６を吸引口１１２Ａから吸引することができる。
【００３０】
フレキシブルホース部分１１４のもう一端は、継ぎ手部分１１６に隙間なく接続されている。継ぎ手部分１１６は、外形が円錐台形状であり、その中心部分は中空とされている。継ぎ手部分１１６の中空とされた部分には、振り分け部材１１８が配置されている。振り分け部材１１８は、図３に示す如く、４つの開口部１１８Ｂを周方向に均等に備えるように４つの桟部１１８Ａを有している。そして、その桟部１１８Ａには隣接する開口部１１８Ｂから等距離で稜線が設けられている。振り分け部材１１８の中心位置（後述する回転中心軸１２４Ｂ上にくる位置）で最大に張り出すように頂部１１８Ｃが設けられている。このため、継ぎ手部分１１６に移動してくる被破砕物１０６は、開口部間で留まることなく、いずれかの開口部１１８Ｂに振り分けられる。即ち、被破砕物１０６の破砕を行う位置で被破砕物１０６が破砕刃部１２６の回転範囲に移動するように、搬送管部１１２が形成されている。なお、振り分け部材１１８は、後述する第１フレーム１２２に一体的に設けられている。
【００３１】
前記ファン部１２０は、図２に示す如く、第１フレーム１２２と４つのブレード１２４と第２フレーム１２８とを有する。第１フレーム１２２は、図４（Ａ）に示す如く、４つの開口部１２２Ｂを周方向に均等に備えるように４つの桟部１２２Ａを有している。そして、第１フレーム１２２は、上述の如く、振り分け部材１１８と一体とされている。なお、第１フレーム１２２の桟部１２２Ａには固定刃部１２２Ｃが固定配置されている。ブレード１２４は、図５に示す如く、周方向に均等に４つ設けられており、回転中心軸１２４Ｂに固定支持されている。図６に示す如く、ブレード１２４の第１フレーム１２２に近い端部１２４Ａは、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで、第１フレーム１２２の桟部１２２Ａに接触しない程度に、近接する形状とされている。その端部１２４Ａには、破砕刃部１２６が一体的に設けられている。即ち、固定刃部１２２Ｃは、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで破砕刃部１２６と近接して固定配置されるとともに、回転駆動で破砕刃部１２６のエッジと固定刃部１２２Ｃのエッジが向かい合うようにされている。ここで、破砕刃部１２６の刃の長さＬ１と固定刃部１２２Ｃの刃の長さＬ２と最小内径Ｄとの関係は式（２）を満たしている。
【００３２】
Ｌ１、Ｌ２＞Ｄ （２）
【００３３】
なお、図６で示す如く、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏ（被破砕物１０６を吸引する方向）に対するブレード１２４の角度θ１は、回転により空気の流れを作ることで被破砕物１０６に対して吸引する力を発生させる。このために、式（３）が成り立つ。
【００３４】
０度＜θ１＜９０度 （３）
【００３５】
これに対して、破砕刃部１２６は、固定刃部１２２Ｃと被破砕物１０６を挟み込んで破砕することから、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏ（被破砕物１０６を吸引する方向）に対する破砕刃部１２６の角度θ２については、式（４）の関係が成り立つ。
【００３６】
θ２≒９０度 （４）
【００３７】
即ち、本実施形態では、式（５）が成り立っている。
【００３８】
θ１＜θ２ （５）
【００３９】
第２フレーム１２８は、図４（Ｂ）に示す如く、第１フレーム１２２の４つの開口部１２２Ｂのうちの３つに対応して、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで同じ位置に同じ大きさで開口部１２８Ｂを備えるように２つの桟部１２８Ａを有している。第２フレーム１２８の開口部が設けられていない部分の背面に駆動部１３０が配置される。なお、回転中心軸１２４Ｂは、第１フレーム１２２と第２フレーム１２８とに図示せぬ軸受を介して支持されている。このため、破砕等の際に生じる偏荷重が駆動部１３０に直接的にかかることを防止でき、駆動部１３０の長寿命化を促進することができる。ファン部１２０は、開口部以外はすべて密閉されており、コンテナ室１０４に固定される。
【００４０】
前記駆動部１３０は、例えば回転中心軸１２４Ｂを出力軸とするギヤドモータであり、ファン部１２０とともにコンテナ室１０４に固定されている。
【００４１】
次に、体積低減機構１３４について以下に説明する。
【００４２】
体積低減機構１３４は、図２に示す如く、ファン部１２０の後段に配置されており、ガイド部１３６と上下アーム１３８とかき上げアーム１４０と強制押出板１４２とを有する。ガイド部１３６は、コンテナ室１０４に固定されており、上下アーム１３８の上下動作をガイドする。かき上げアーム１４０は、上下アーム１３８の下端に設けられた支持軸１３８Ａを中心に回転可能とされている。強制押出板１４２は、コンテナ室１０４のガイド部１３６近傍まで水平に移動可能とされた隔壁である。このため、かき上げアーム１４０の下端部で、コンテナ室１０４の凹部１０４Ａに溜まる破砕片１０７をかきあげて、上下アーム１３８の上方への移動により、かき上げられた破砕片１０７を強制押出板１４２に押圧して、破砕片１０７の体積を低減させることができる（圧縮板式体積低減機構）。
【００４３】
次に、資源回収車１００の動作について、主に図１を用いて説明する。
【００４４】
最初に、作業者が資源回収車１００を、被破砕物１０６の入った集積箱Ｂｏｘのある場所に移動させる。そこで、資源回収車１００を止めた状態で、吸引破砕機１１０と体積低減機構１３４とを稼働状態とする。
【００４５】
次に、吸引破砕機１１０の搬送管部１１２の吸引口１１２Ａを集積箱Ｂｏｘに挿入する。そして、被破砕物１０６を吸引していく。この時、作業者は、吸引口１１２Ａが特定の形状（ラッパ形状で、すぐに最小内径Ｄとされている）であることから、被破砕物１０６の方向を正確にそろえるといった手間をかけることなく、詰まりを生じさせることなく被破砕物１０６をスムーズに搬送管部１１２に送り込むことができる。
【００４６】
次に、被破砕物１０６は、搬送管部１１２の継ぎ手部分１１６の振り分け部材１１８により、スムーズに各開口部１１８Ｂに振り分けられる。そして、各開口部１１８Ｂを被破砕物１０６が通過して、ファン部１２０に設けられた破砕刃部１２６で被破砕物１０６の破砕が行われる。即ち、１つの開口部１１８Ｂ（１２２Ｂ）における被破砕物１０６の破砕速度が遅くても、４つの開口部１１８Ｂ（１２２Ｂ）で破砕が同時に可能とされているので、破砕作業を高速に行うことができる。
【００４７】
次に、破砕された被破砕物１０６（破砕片１０７）は、第２フレーム１２８の各開口部１２８Ｂを通過する。すると、今までよりも空間（例えば空間１０４Ｂ）が広くなり、ブレード１２４で生じていた空気の流れが弱まる。このため、破砕片１０７にかかっていた（吸引）力が弱まり落下して、第２フレーム１２８の後段に設けられたコンテナ室１０４の凹部１０４Ａに破砕片１０７が集められる。そして、吸引口１１２Ａから吸い込まれた空気は、コンテナ室１０４の上方に設けられた排気口から外部に排出される。
【００４８】
次に、凹部１０４Ａに集められた破砕片１０７は、かき上げアーム１４０でかきあげられて、強制押出板１４２に押圧される。かき上げアーム１４０でかき上げられた破砕片１０７が多量になり、これ以上減量ができない状態となると、強制押出板１４２をガイド部１３６から離れる方向に移動させて、かき上げアーム１４０による破砕片１０７の押圧を行う。そして、資源回収車１００は、被破砕物１０６を破砕し減量して高い回収効率で、被破砕物１０６の回収を行う。
【００４９】
このように、本実施形態は、ファン部１２０で空気の流れを発生させることで生じる被破砕物１０６を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物１０６を搬送させる搬送管部１１２を備えている。このため、ファン部１２０で発生する吸引する力を効率よく被破砕物１０６に伝えることができ、破砕を行う位置まで被破砕物１０６を安定して搬送させることができる。このとき、搬送管部１１２の最小内径Ｄで被破砕物１０６の大きさが制限されている。そして、式（２）で示す如く、破砕を行う破砕刃部１２６は最小内径Ｄよりも長い刃とされ、且つその破砕刃部１２６がファン部１２０のブレード１２４の回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されて、回転している。このため、回転中心軸１２４Ｂを除く（破砕に有効な）領域に位置する破砕刃部１２６で、搬送管部１１２を通過する被破砕物１０６を一気にいわば輪切りすることができる。即ち、搬送管部１１２で搬送される被破砕物１０６を確実に安定して破砕することができる。
【００５０】
そして、駆動部１３０は、破砕刃部１２６とブレード１２４の回転駆動に兼用されているので、吸引破砕機１１０を大型にすることなく簡易的な構成とすることができる。
【００５１】
また、当然に被破砕物１０６が小片化されることで、被破砕物１０６をそのままの状態よりも減量することができる。
【００５２】
また、ブレード１２４の端部１２４Ａに破砕刃部１２６が一体的に設けられているので、更に吸引破砕機１１０を小型で且つ簡易的な構成とすることができる。
【００５３】
また、破砕を行う位置で被破砕物１０６が破砕刃部１２６の回転範囲に移動するように、搬送管部１１２が構成（特に振り分け部材１１８の配置）されているので、被破砕物１０６が回転中心軸１２４Ｂに跨らずに、確実に破砕刃部１２６で破砕されることとなる。このため、更に安定して被破砕物１０６を破砕することが可能となる。
【００５４】
また、式（５）に示す如く、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏ（被破砕物１０６を吸引する方向）に対するブレード１２４の角度θ１よりも破砕刃部１２６の角度θ２の方が大きくされているので、被破砕物１０６の破砕を更に容易に行うことができる。
【００５５】
また、更に、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで破砕刃部１２６と近接して固定配置されるとともに、回転駆動で破砕刃部１２６のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部１２２Ｃを備えるので、被破砕物１０６を破砕刃部１２６のエッジと固定刃部１２２Ｃのエッジとで挟んで破砕することが可能となる。このため、更に効率的に且つ確実に被破砕物１０６を破砕することができる。
【００５６】
また、被破砕物１０６がペットボトルとされていて、最小内径Ｄが搬送管部１１２の吸引口１１２Ａの近傍に設けられ、式（１）に示す如く、被破砕物１０６の外径Ｄ１よりも大きく且つ外径の２倍よりも小さい。このため、被破砕物１０６であるペットボトルを同時に２本吸い込むことが防止され搬送管部１１２における詰まりを防止できる。同時に、吸引する力の低下を最小限にすることができ、被破砕物１０６の搬送を確実に行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態は、吸引破砕機１１０を備える車両（資源回収車１００）であって、更に、ファン部１２０の後段に、破砕された被破砕物１０６（破砕片１０７）の体積を低減させる体積低減機構１３４を備えている。このため、当該車両をそのまま資源回収のために使用することができる。その際に、体積低減機構１３４を備えているので、破砕片１０７を更に減量することができ、回収効率を向上させることができる。
【００５８】
即ち、本実施形態によれば、効率よく安定して被破砕物１０６であるペットボトルを小片化することが可能となる。
【００５９】
本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。
【００６０】
例えば、第１実施形態においては、体積低減機構１３４が、圧縮板式体積低減機構であったが、本発明はこれに限定されず、他の機構を採用してもよい。例えば、体積低減機構を、回転板で破砕片を持ち上げて押し込み板により押し込むことで体積低減を行う機構（回転板式体積低減機構）としてもよいし、円形のドラムを回転させながら破砕片を巻き込むことで体積低減を行う機構（荷箱回転式体積低減機構）としてもよい。
【００６１】
また、第１実施形態においては、破砕刃部１２６の刃はすべて搬送管部１１２の最小内径Ｄよりも長いとしたが、本発明はこれに限定されず、破砕刃部の１つ以上が搬送管部の最小内径よりも長ければよい。
【００６２】
また、第１実施形態においては、ファン部１２０に４つのブレード１２４を備えていたが、本発明はこれに限定されず、ブレードは１つ以上であればよい。
【００６３】
また、第１実施形態においては、破砕刃部１２６の全てが回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されていたが、本発明はこれに限定されず、破砕刃部の少なくとも１つが回転中心軸を跨がないように配置されていればよい。
【００６４】
また、第１実施形態においては、資源回収車１００に吸引破砕機１１０が一体的に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７に示す第２実施形態の如く、コンテナ室とは分離した別の匡体２０４に吸引破砕機２１０の各構成要素が備えられていてもよい。その際であっても、従来の資源回収車の移動先に別個に移動させて、本実施形態の吸引破砕機２１０を用いてもよい。あるいは、資源回収車とは独立して用いてもよい。なお、符号２０４Ａは、破砕片２０７の収納部２０４Ｂに続く匡体２０４の開口部を表したものである。それ以外の構成要素は第１実施形態と同一なので、符号の上１桁に１を加算して説明は省略する。
【００６５】
また、上記実施形態においては、破砕刃部がブレードの端部に一体的に設けられていたが、本発明はこれに限定されずに複数の回転支持体に破砕刃部が一体的に設けられていてもよい。例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）の第３実施形態に示す如く、破砕刃部３２６がブレード３２４とは異なる回転支持体３２６Ａにも一体的に設けられている場合（即ち、ブレード３２４も回転支持体と考えられるので２つの回転支持体に一体的に設けられていることとなる）には、破砕刃部３２６における被破砕物３０６の破砕機会を増やすことができる。このため、被破砕物３０６をより小片化することができる。このときの回転支持体３２６Ａは、例えば図８（Ｂ）に示す如く、傾きのない平面的な十字形状とされている。なお、中間フレーム３２５は、振り分け部材３１８が一体的に設けられていない状態の第１フレーム３２２と同一構成とされている。それ以外の構成要素は、第２実施形態と同一なので、符号の上１桁に１を加算して説明は省略する。
【００６６】
あるいは、吸引する力を発生させるブレードには破砕刃部が設けられずに、ブレードと１つ以上の別の回転支持体とを備えて、当該回転支持体に破砕刃部が一体的に設けられていてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、破砕を行う位置で被破砕物が破砕刃部の回転範囲に移動するように、特に振り分け部材を備えることで搬送管部が構成されていたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、単に振り分け部材が単にない状態であってよいし、振り分け部材がなく第１フレームの開口部が４でなく、１つとされてその開口部が回転中心軸を跨らないように設けていてもよい（あるいは回転中心軸を跨ってもよい）。なお、振り分け部材、第１フレーム、第２フレームの開口部はそれ以外の数（２、３、５など）であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、回転中心軸の方向Ｏ（被破砕物を吸引する方向）に対するブレードの角度よりも破砕刃部の角度の方が大きくされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、製造する上での容易性や加工性や部品数から、２つの角度を同じ角度としてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、回転中心軸の方向で破砕刃部と近接して固定配置されるとともに、回転駆動で該破砕刃部のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部を備えていたが、本発明はこれに限定されず、固定刃部を設けなくてもよいし、第１フレーム自体がなくてもよい。その場合には、部品点数を低減できるので、吸引破砕機をより低コストにすることができる。
【００７０】
また、上記実施形態においては、回転中心軸の方向Ｏと平行に被破砕物が吸引されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）の第４実施形態の如く、破砕を行う位置における被破砕物４０６の吸引方向Ｐと回転中心軸４２４Ｂの方向Ｏとが直交するように配置されている場合には、破砕された被破砕物４０６の破砕片４０７が破砕を行う位置（ファン部４２０）にとどまりにくくなり、破砕片４０７の詰りを回避することが可能となる。なお、このときの第１フレーム４２２と第２フレーム４２８には開口部を設けずに、匡体４０４の上下方向で回転中心軸４２４Ｂを跨がずに開口部４０４Ｃを設けている。このため、継ぎ手部分や振り分け部材などを用いていない。また、破砕刃部４２６は、ブレード４２４の第１フレーム４２２側だけでなく、回転中心軸４２４Ｂ近傍を除くブレード４２４の端部に一体的に設けられている。そのため、ブレード４２４や破砕刃部４２６の形状は上記実施形態の場合と異ならせることができる。また、固定刃部を図示しないが、匡体に設けてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、被破砕物がペットボトルとされていたが、本発明はこれに限定されずに、特に体積のわりに軽量である空き缶やその他の廃棄物などであってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態においては、最小内径Ｄは、搬送管部の吸引口の近傍に設けられ、被破砕物の外径Ｄ１よりも大きく且つ外径Ｄ１の２倍よりも小さくされていたが、本発明はこれに限定されず、被破砕物の外径Ｄ１であればよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、搬送管部はフレキシブルホース部分を備えていたが、本発明はこれに限定されず、吸引口が上方に開いた状態のホッパ形状とされて搬送管部全てが金属板などの剛性部材で構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、一般の廃棄物にも利用できるが、特にリサイクル可能な空き缶やペットボトルなどの回収作業に好適である。
【符号の説明】
【００７５】
１００…資源回収車
１０２…運転室
１０４…コンテナ室
１０４Ａ…凹部
１０６、２０６、３０６、４０６…被破砕物
１０７、２０７、３０７、４０７…破砕片
１１０、２１０、３１０、４１０…吸引破砕機
１１２、２１２、３１２、４１２…搬送管部
１１２Ａ、２１２Ａ、３１２Ａ、４１２Ａ…吸引口
１１４、２１４、３１４、４１４…フレキシブルホース部分
１１６、２１６、３１６…継ぎ手部分
１１８、２１８、３１８…振り分け部材
１１８Ａ、１２２Ａ、１２８Ａ…桟部
１１８Ｂ、１２２Ｂ、１２８Ｂ、２０４Ａ、３０４Ａ、４０４Ｃ…開口部
１１８Ｃ…頂部
１２０、２２０、３２０、４２０…ファン部
１２２、２２２、３２２、４２２…第１フレーム
１２２Ｃ…固定刃部
１２４、２２４、３２４、４２４…ブレード
１２４Ａ…端部
１２４Ｂ、２２４Ｂ、３２４Ｂ、４２４Ｂ…回転中心軸
１２６、３２６、４２６…破砕刃部
１２８、２２８、３２８、４２８…第２フレーム
１３０、２３０、３３０、４３０…駆動部
１３４…体積低減機構
１３６…ガイド部
１３８…上下アーム
１４０…かき上げアーム
１４２…強制押出板
２０４、３０４、４０４…匡体
２０４Ｂ、３０４Ｂ、４０４Ｂ…収納部
３２５…中間フレーム
３２６Ａ…回転支持体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引破砕機及び吸引破砕機を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
増大する廃棄物（リサイクル可能なものを含む）を減量して回収することは、廃棄物回収効率の点から、今後ますます重要な問題となってくると考えられる。例えば、空となったペットボトルの回収作業では、従来、資源回収車に備えられた体積低減機構を用いることで、単にペットボトルをそのままの形で回収するよりも回収容量を増大させていた。しかし、このようなやり方では、十分に高い回収効率が得られず、今後増加するペットボトルの回収量に対応することが困難と考えられている。このため、例えば、特許文献１では、ペットボトルの回収時に破砕し小片化して回収効率を向上させる装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、ペットボトルを破砕するために、その破砕のための歯の部分にペットボトルを巻き込ませる必要がある。しかしながら、ペットボトルは軽いので単にその歯の部分にペットボトルを配置させるだけでは、ペットボトルをスムーズに巻き込ませることに困難を伴うおそれがある。即ち、特許文献１の装置では、効率よく安定してペットボトルを破砕することが困難とも考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、前記問題点等を解決するべくなされたもので、効率よく安定して廃棄物（被破砕物）、特にペットボトルや空き缶などを小片化可能な吸引破砕機及び吸引破砕機を備えた車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被破砕物を吸引し破砕を行う吸引破砕機であって、前記被破砕物を吸引する力で前記破砕を行う位置まで該被破砕物を搬送させる搬送管部と、該搬送管部の最小内径よりも長い刃とされた１つ以上の破砕刃部と、１つ以上のブレードを該ブレードの回転中心軸から放射状に有するファン部と、該破砕刃部とブレードの回転駆動に兼用され、該破砕刃部で前記被破砕物の破砕を行わせるとともに前記ファン部で該被破砕物を吸引する力を発生させる駆動部と、を備え、前記破砕刃部の少なくとも１つが前記回転中心軸を跨がないように配置されていることにより、前記課題を解決したものである。
【０００７】
本発明は、簡易的な構成で被破砕物（廃棄物）を吸引することで、安定した破砕を実現させるようにしたものある。即ち、本発明は、ファン部で発生する被破砕物を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物を搬送させる搬送管部を備えている。このため、ファン部で発生する吸引する力を効率よく被破砕物に伝えることができ、破砕を行う位置まで被破砕物を安定して搬送させることができる。このとき、搬送管部の最小内径で被破砕物の大きさが制限されている。そして、破砕を行う破砕刃部は当該最小内径よりも長い刃とされ、且つその破砕刃部がファン部のブレードの回転中心軸を跨がないように配置されて、回転している。このため、回転中心軸を除く（破砕に有効な）領域に位置する破砕刃部で、搬送管部を通過する被破砕物を一気にいわば輪切りすることができる。即ち、搬送管部で搬送される被破砕物を確実に安定して破砕することができる。
【０００８】
そして、駆動部は、破砕刃部とブレードの回転駆動に兼用されているので、吸引破砕機を大型にすることなく簡易的な構成とすることができる。
【０００９】
また、当然に被破砕物が小片化されることで、被破砕物をそのままの状態よりも減量することができる。
【００１０】
なお、前記ブレードの端部に前記破砕刃部が一体的に設けられている場合には、更に吸引破砕機を小型で且つ簡易的な構成とすることができる。
【００１１】
なお、前記破砕を行う位置で前記被破砕物が前記破砕刃部の回転範囲に移動するように、前記搬送管部が構成されている場合には、被破砕物が回転中心軸に跨らずに、確実に破砕刃部で破砕されることとなる。このため、更に安定して被破砕物を破砕することが可能となる。
【００１２】
なお、前記被破砕物を吸引する方向に対する前記ブレードの角度よりも前記破砕刃部の角度の方が大きくされている場合には、被破砕物の破砕を更に容易に行うことができる。
【００１３】
なお、更に、前記回転中心軸の方向で前記破砕刃部と近接して固定配置されるとともに、前記回転駆動で該破砕刃物のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部を備える場合には、被破砕物を破砕刃部のエッジと固定刃部のエッジとで挟んで破砕することが可能となる。このため、更に効率的に且つ確実に被破砕物を破砕することができる。
【００１４】
なお、前記破砕を行う位置における前記被破砕物の吸引方向と前記回転中心軸とが直交するように配置されている場合には、破砕された被破砕物の破砕片が破砕を行う位置にとどまりにくくなり、当該破砕片の詰りを回避することが可能となる。
【００１５】
なお、前記破砕刃部が複数の回転支持体に一体的に設けられている場合には、破砕刃物における被破砕物の破砕機会を増やすことができる。このため、被破砕物をより小片化することができる。
【００１６】
なお、前記被破砕物は、特に限定されていないが、空き缶若しくはペットボトルとされていてもよい。
【００１７】
なお、被破砕物が空き缶若しくはペットボトルとされていて、前記最小内径が前記搬送管部の吸引口の近傍に設けられ、前記被破砕物の外径よりも大きく且つ該外径の２倍よりも小さい場合には、被破砕物である空き缶若しくはペットボトルを同時に２本吸い込むことが防止され搬送管部における詰まりを防止できる。同時、吸引する力の低下も最小限にすることができ、被破砕物の搬送を確実に行うことができる。
【００１８】
なお、前記吸引破砕機を備えた車両であって、更に、前記ファン部の後段に、破砕された被破砕物の体積を低減させる体積低減機構を備える場合には、当該車両をそのまま資源回収のために使用することができる。その際に、当該体積低減機構を備えているので、破砕片を更に減量することができ、回収効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、効率よく安定して廃棄物（被破砕物）、特にペットボトルや空き缶などを小片化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る吸引破砕機を備えた車両（資源回収車）の一例を示す模式図
【図２】図１で示した吸引破砕機と体積低減機構を示す模式図
【図３】本発明の第１実施形態に係る吸引破砕機の振り分け部材を示す模式図
【図４】同じく吸引破砕機の主にファン部の第１、第２フレームを示す模式図
【図５】同じく吸引破砕機のファン部のブレードを示す模式図
【図６】同じく吸引破砕機のファン部の第１フレームとブレードとの関係を示す模式図
【図７】本発明の第２実施形態に係る吸引破砕機の一例を示す模式図
【図８】本発明の第３実施形態に係る吸引破砕機の一例を示す模式図
【図９】本発明の第４実施形態に係る吸引破砕機の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２２】
最初に、本実施形態に係る吸引破砕機を備えた車両である資源回収車について説明する。
【００２３】
資源回収車１００は、図１に示す如く、運転室１０２とコンテナ室１０４とを有する。コンテナ室１０４には、吸引破砕機１１０と体積低減機構１３４とを備える。作業者は、運転室１０２における操作で、資源回収車１００の移動と、吸引破砕機１１０及び体積低減機構１３４の動作と、を制御することができる。なお、吸引破砕機１１０と体積低減機構１３４との間のコンテナ室１０４の床には凹部１０４Ａが設けられている。また、コンテナ室１０４の凹部１０４Ａの上方には吸引破砕機１１０の占める空間よりも広い空間１０４Ｂが設けてあり、コンテナ室１０４の外部に通じる図示せぬ排気口が設けてある。
【００２４】
吸引破砕機１１０は、図２に示す如く、被破砕物１０６を吸引し破砕を行う装置である。そして、吸引破砕機１１０は、搬送管部１１２と破砕刃部１２６（図５）とファン部１２０と駆動部１３０とを備える。搬送管部１１２は、被破砕物１０６を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物１０６を搬送させる。破砕刃部１２６は４つ設けられて、それぞれが搬送管部１１２の最小内径Ｄよりも長い刃Ｌ１とされている（図５）。ファン部１２０は、４つのブレード１２４をブレード１２４の回転中心軸１２４Ｂから放射状に有する。駆動部１３０は、破砕刃部１２６とブレード１２４の回転駆動に兼用され、破砕刃部１２６で被破砕物１０６の破砕を行わせるとともにファン部１２０で被破砕物１０６を吸引する力を発生させる。そして、破砕刃部１２６の全ては、回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されている。
【００２５】
なお、被破砕物１０６は、図１、図２に示す如く、例えばリサイクル可能なペットボトルであり、概略的には円柱形状とされている。このため、円柱形状の直径を外径Ｄ１と以下称する。なお、ペットボトルは、その内部に水分を密閉してある程度の衝撃に耐える必要があるため、単に押しつぶすだけでは大きな力をかけても完全に平面状とすることができない。しかし、ペットボトルを２つに破砕するだけで、破砕する以前のペットボトルよりもより少ない力で且つより平面状に押しつぶすことができる（空き缶等であっても同様）。
【００２６】
以下、吸引破砕機１１０に係る各構成要素について詳細に説明する。
【００２７】
前記搬送管部１１２は、図１に示す如く、フレキシブルホース部分１１４と継ぎ手部分１１６と振り分け部材１１８とを有する。フレキシブルホース部分１１４は、中心部分が中空とされた曲げ伸縮の自在な管であり、その一端に吸引口１１２Ａが設けられている。吸引口１１２Ａはラッパ形状に広がっているものの、吸引口１１２Ａの近傍で中空とされた中心部分の内径が搬送管部１１２の最小とされている（最小内径Ｄ）。ここで、最小内径Ｄと被破砕物１０６の外径Ｄ１については式（１）の関係が満たされている。
【００２８】
Ｄ１＜Ｄ＜２＊Ｄ１ （１）
【００２９】
式（１）の関係により、たとえ大きく被破砕物１０６が変形していても、安定して被破砕物１０６を吸引口１１２Ａから吸引することができる。
【００３０】
フレキシブルホース部分１１４のもう一端は、継ぎ手部分１１６に隙間なく接続されている。継ぎ手部分１１６は、外形が円錐台形状であり、その中心部分は中空とされている。継ぎ手部分１１６の中空とされた部分には、振り分け部材１１８が配置されている。振り分け部材１１８は、図３に示す如く、４つの開口部１１８Ｂを周方向に均等に備えるように４つの桟部１１８Ａを有している。そして、その桟部１１８Ａには隣接する開口部１１８Ｂから等距離で稜線が設けられている。振り分け部材１１８の中心位置（後述する回転中心軸１２４Ｂ上にくる位置）で最大に張り出すように頂部１１８Ｃが設けられている。このため、継ぎ手部分１１６に移動してくる被破砕物１０６は、開口部間で留まることなく、いずれかの開口部１１８Ｂに振り分けられる。即ち、被破砕物１０６の破砕を行う位置で被破砕物１０６が破砕刃部１２６の回転範囲に移動するように、搬送管部１１２が形成されている。なお、振り分け部材１１８は、後述する第１フレーム１２２に一体的に設けられている。
【００３１】
前記ファン部１２０は、図２に示す如く、第１フレーム１２２と４つのブレード１２４と第２フレーム１２８とを有する。第１フレーム１２２は、図４（Ａ）に示す如く、４つの開口部１２２Ｂを周方向に均等に備えるように４つの桟部１２２Ａを有している。そして、第１フレーム１２２は、上述の如く、振り分け部材１１８と一体とされている。なお、第１フレーム１２２の桟部１２２Ａには固定刃部１２２Ｃが固定配置されている。ブレード１２４は、図５に示す如く、周方向に均等に４つ設けられており、回転中心軸１２４Ｂに固定支持されている。図６に示す如く、ブレード１２４の第１フレーム１２２に近い端部１２４Ａは、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで、第１フレーム１２２の桟部１２２Ａに接触しない程度に、近接する形状とされている。その端部１２４Ａには、破砕刃部１２６が一体的に設けられている。即ち、固定刃部１２２Ｃは、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで破砕刃部１２６と近接して固定配置されるとともに、回転駆動で破砕刃部１２６のエッジと固定刃部１２２Ｃのエッジが向かい合うようにされている。ここで、破砕刃部１２６の刃の長さＬ１と固定刃部１２２Ｃの刃の長さＬ２と最小内径Ｄとの関係は式（２）を満たしている。
【００３２】
Ｌ１、Ｌ２＞Ｄ （２）
【００３３】
なお、図６で示す如く、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏ（被破砕物１０６を吸引する方向）に対するブレード１２４の角度θ１は、回転により空気の流れを作ることで被破砕物１０６に対して吸引する力を発生させる。このために、式（３）が成り立つ。
【００３４】
０度＜θ１＜９０度 （３）
【００３５】
これに対して、破砕刃部１２６は、固定刃部１２２Ｃと被破砕物１０６を挟み込んで破砕することから、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏ（被破砕物１０６を吸引する方向）に対する破砕刃部１２６の角度θ２については、式（４）の関係が成り立つ。
【００３６】
θ２≒９０度 （４）
【００３７】
即ち、本実施形態では、式（５）が成り立っている。
【００３８】
θ１＜θ２ （５）
【００３９】
第２フレーム１２８は、図４（Ｂ）に示す如く、第１フレーム１２２の４つの開口部１２２Ｂのうちの３つに対応して、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで同じ位置に同じ大きさで開口部１２８Ｂを備えるように２つの桟部１２８Ａを有している。第２フレーム１２８の開口部が設けられていない部分の背面に駆動部１３０が配置される。なお、回転中心軸１２４Ｂは、第１フレーム１２２と第２フレーム１２８とに図示せぬ軸受を介して支持されている。このため、破砕等の際に生じる偏荷重が駆動部１３０に直接的にかかることを防止でき、駆動部１３０の長寿命化を促進することができる。ファン部１２０は、開口部以外はすべて密閉されており、コンテナ室１０４に固定される。
【００４０】
前記駆動部１３０は、例えば回転中心軸１２４Ｂを出力軸とするギヤドモータであり、ファン部１２０とともにコンテナ室１０４に固定されている。
【００４１】
次に、体積低減機構１３４について以下に説明する。
【００４２】
体積低減機構１３４は、図２に示す如く、ファン部１２０の後段に配置されており、ガイド部１３６と上下アーム１３８とかき上げアーム１４０と強制押出板１４２とを有する。ガイド部１３６は、コンテナ室１０４に固定されており、上下アーム１３８の上下動作をガイドする。かき上げアーム１４０は、上下アーム１３８の下端に設けられた支持軸１３８Ａを中心に回転可能とされている。強制押出板１４２は、コンテナ室１０４のガイド部１３６近傍まで水平に移動可能とされた隔壁である。このため、かき上げアーム１４０の下端部で、コンテナ室１０４の凹部１０４Ａに溜まる破砕片１０７をかきあげて、上下アーム１３８の上方への移動により、かき上げられた破砕片１０７を強制押出板１４２に押圧して、破砕片１０７の体積を低減させることができる（圧縮板式体積低減機構）。
【００４３】
次に、資源回収車１００の動作について、主に図１を用いて説明する。
【００４４】
最初に、作業者が資源回収車１００を、被破砕物１０６の入った集積箱Ｂｏｘのある場所に移動させる。そこで、資源回収車１００を止めた状態で、吸引破砕機１１０と体積低減機構１３４とを稼働状態とする。
【００４５】
次に、吸引破砕機１１０の搬送管部１１２の吸引口１１２Ａを集積箱Ｂｏｘに挿入する。そして、被破砕物１０６を吸引していく。この時、作業者は、吸引口１１２Ａが特定の形状（ラッパ形状で、すぐに最小内径Ｄとされている）であることから、被破砕物１０６の方向を正確にそろえるといった手間をかけることなく、詰まりを生じさせることなく被破砕物１０６をスムーズに搬送管部１１２に送り込むことができる。
【００４６】
次に、被破砕物１０６は、搬送管部１１２の継ぎ手部分１１６の振り分け部材１１８により、スムーズに各開口部１１８Ｂに振り分けられる。そして、各開口部１１８Ｂを被破砕物１０６が通過して、ファン部１２０に設けられた破砕刃部１２６で被破砕物１０６の破砕が行われる。即ち、１つの開口部１１８Ｂ（１２２Ｂ）における被破砕物１０６の破砕速度が遅くても、４つの開口部１１８Ｂ（１２２Ｂ）で破砕が同時に可能とされているので、破砕作業を高速に行うことができる。
【００４７】
次に、破砕された被破砕物１０６（破砕片１０７）は、第２フレーム１２８の各開口部１２８Ｂを通過する。すると、今までよりも空間（例えば空間１０４Ｂ）が広くなり、ブレード１２４で生じていた空気の流れが弱まる。このため、破砕片１０７にかかっていた（吸引）力が弱まり落下して、第２フレーム１２８の後段に設けられたコンテナ室１０４の凹部１０４Ａに破砕片１０７が集められる。そして、吸引口１１２Ａから吸い込まれた空気は、コンテナ室１０４の上方に設けられた排気口から外部に排出される。
【００４８】
次に、凹部１０４Ａに集められた破砕片１０７は、かき上げアーム１４０でかきあげられて、強制押出板１４２に押圧される。かき上げアーム１４０でかき上げられた破砕片１０７が多量になり、これ以上減量ができない状態となると、強制押出板１４２をガイド部１３６から離れる方向に移動させて、かき上げアーム１４０による破砕片１０７の押圧を行う。そして、資源回収車１００は、被破砕物１０６を破砕し減量して高い回収効率で、被破砕物１０６の回収を行う。
【００４９】
このように、本実施形態は、ファン部１２０で空気の流れを発生させることで生じる被破砕物１０６を吸引する力で破砕を行う位置まで被破砕物１０６を搬送させる搬送管部１１２を備えている。このため、ファン部１２０で発生する吸引する力を効率よく被破砕物１０６に伝えることができ、破砕を行う位置まで被破砕物１０６を安定して搬送させることができる。このとき、搬送管部１１２の最小内径Ｄで被破砕物１０６の大きさが制限されている。そして、式（２）で示す如く、破砕を行う破砕刃部１２６は最小内径Ｄよりも長い刃とされ、且つその破砕刃部１２６がファン部１２０のブレード１２４の回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されて、回転している。このため、回転中心軸１２４Ｂを除く（破砕に有効な）領域に位置する破砕刃部１２６で、搬送管部１１２を通過する被破砕物１０６を一気にいわば輪切りすることができる。即ち、搬送管部１１２で搬送される被破砕物１０６を確実に安定して破砕することができる。
【００５０】
そして、駆動部１３０は、破砕刃部１２６とブレード１２４の回転駆動に兼用されているので、吸引破砕機１１０を大型にすることなく簡易的な構成とすることができる。
【００５１】
また、当然に被破砕物１０６が小片化されることで、被破砕物１０６をそのままの状態よりも減量することができる。
【００５２】
また、ブレード１２４の端部１２４Ａに破砕刃部１２６が一体的に設けられているので、更に吸引破砕機１１０を小型で且つ簡易的な構成とすることができる。
【００５３】
また、破砕を行う位置で被破砕物１０６が破砕刃部１２６の回転範囲に移動するように、搬送管部１１２が構成（特に振り分け部材１１８の配置）されているので、被破砕物１０６が回転中心軸１２４Ｂに跨らずに、確実に破砕刃部１２６で破砕されることとなる。このため、更に安定して被破砕物１０６を破砕することが可能となる。
【００５４】
また、式（５）に示す如く、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏ（被破砕物１０６を吸引する方向）に対するブレード１２４の角度θ１よりも破砕刃部１２６の角度θ２の方が大きくされているので、被破砕物１０６の破砕を更に容易に行うことができる。
【００５５】
また、更に、回転中心軸１２４Ｂの方向Ｏで破砕刃部１２６と近接して固定配置されるとともに、回転駆動で破砕刃部１２６のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部１２２Ｃを備えるので、被破砕物１０６を破砕刃部１２６のエッジと固定刃部１２２Ｃのエッジとで挟んで破砕することが可能となる。このため、更に効率的に且つ確実に被破砕物１０６を破砕することができる。
【００５６】
また、被破砕物１０６がペットボトルとされていて、最小内径Ｄが搬送管部１１２の吸引口１１２Ａの近傍に設けられ、式（１）に示す如く、被破砕物１０６の外径Ｄ１よりも大きく且つ外径の２倍よりも小さい。このため、被破砕物１０６であるペットボトルを同時に２本吸い込むことが防止され搬送管部１１２における詰まりを防止できる。同時に、吸引する力の低下を最小限にすることができ、被破砕物１０６の搬送を確実に行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態は、吸引破砕機１１０を備える車両（資源回収車１００）であって、更に、ファン部１２０の後段に、破砕された被破砕物１０６（破砕片１０７）の体積を低減させる体積低減機構１３４を備えている。このため、当該車両をそのまま資源回収のために使用することができる。その際に、体積低減機構１３４を備えているので、破砕片１０７を更に減量することができ、回収効率を向上させることができる。
【００５８】
即ち、本実施形態によれば、効率よく安定して被破砕物１０６であるペットボトルを小片化することが可能となる。
【００５９】
本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は第１実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。
【００６０】
例えば、第１実施形態においては、体積低減機構１３４が、圧縮板式体積低減機構であったが、本発明はこれに限定されず、他の機構を採用してもよい。例えば、体積低減機構を、回転板で破砕片を持ち上げて押し込み板により押し込むことで体積低減を行う機構（回転板式体積低減機構）としてもよいし、円形のドラムを回転させながら破砕片を巻き込むことで体積低減を行う機構（荷箱回転式体積低減機構）としてもよい。
【００６１】
また、第１実施形態においては、破砕刃部１２６の刃はすべて搬送管部１１２の最小内径Ｄよりも長いとしたが、本発明はこれに限定されず、破砕刃部の１つ以上が搬送管部の最小内径よりも長ければよい。
【００６２】
また、第１実施形態においては、ファン部１２０に４つのブレード１２４を備えていたが、本発明はこれに限定されず、ブレードは１つ以上であればよい。
【００６３】
また、第１実施形態においては、破砕刃部１２６の全てが回転中心軸１２４Ｂを跨がないように配置されていたが、本発明はこれに限定されず、破砕刃部の少なくとも１つが回転中心軸を跨がないように配置されていればよい。
【００６４】
また、第１実施形態においては、資源回収車１００に吸引破砕機１１０が一体的に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図７に示す第２実施形態の如く、コンテナ室とは分離した別の匡体２０４に吸引破砕機２１０の各構成要素が備えられていてもよい。その際であっても、従来の資源回収車の移動先に別個に移動させて、本実施形態の吸引破砕機２１０を用いてもよい。あるいは、資源回収車とは独立して用いてもよい。なお、符号２０４Ａは、破砕片２０７の収納部２０４Ｂに続く匡体２０４の開口部を表したものである。それ以外の構成要素は第１実施形態と同一なので、符号の上１桁に１を加算して説明は省略する。
【００６５】
また、上記実施形態においては、破砕刃部がブレードの端部に一体的に設けられていたが、本発明はこれに限定されずに複数の回転支持体に破砕刃部が一体的に設けられていてもよい。例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）の第３実施形態に示す如く、破砕刃部３２６がブレード３２４とは異なる回転支持体３２６Ａにも一体的に設けられている場合（即ち、ブレード３２４も回転支持体と考えられるので２つの回転支持体に一体的に設けられていることとなる）には、破砕刃部３２６における被破砕物３０６の破砕機会を増やすことができる。このため、被破砕物３０６をより小片化することができる。このときの回転支持体３２６Ａは、例えば図８（Ｂ）に示す如く、傾きのない平面的な十字形状とされている。なお、中間フレーム３２５は、振り分け部材３１８が一体的に設けられていない状態の第１フレーム３２２と同一構成とされている。それ以外の構成要素は、第２実施形態と同一なので、符号の上１桁に１を加算して説明は省略する。
【００６６】
あるいは、吸引する力を発生させるブレードには破砕刃部が設けられずに、ブレードと１つ以上の別の回転支持体とを備えて、当該回転支持体に破砕刃部が一体的に設けられていてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、破砕を行う位置で被破砕物が破砕刃部の回転範囲に移動するように、特に振り分け部材を備えることで搬送管部が構成されていたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、単に振り分け部材が単にない状態であってよいし、振り分け部材がなく第１フレームの開口部が４でなく、１つとされてその開口部が回転中心軸を跨らないように設けていてもよい（あるいは回転中心軸を跨ってもよい）。なお、振り分け部材、第１フレーム、第２フレームの開口部はそれ以外の数（２、３、５など）であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、回転中心軸の方向Ｏ（被破砕物を吸引する方向）に対するブレードの角度よりも破砕刃部の角度の方が大きくされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、製造する上での容易性や加工性や部品数から、２つの角度を同じ角度としてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、回転中心軸の方向で破砕刃部と近接して固定配置されるとともに、回転駆動で該破砕刃部のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部を備えていたが、本発明はこれに限定されず、固定刃部を設けなくてもよいし、第１フレーム自体がなくてもよい。その場合には、部品点数を低減できるので、吸引破砕機をより低コストにすることができる。
【００７０】
また、上記実施形態においては、回転中心軸の方向Ｏと平行に被破砕物が吸引されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）の第４実施形態の如く、破砕を行う位置における被破砕物４０６の吸引方向Ｐと回転中心軸４２４Ｂの方向Ｏとが直交するように配置されている場合には、破砕された被破砕物４０６の破砕片４０７が破砕を行う位置（ファン部４２０）にとどまりにくくなり、破砕片４０７の詰りを回避することが可能となる。なお、このときの第１フレーム４２２と第２フレーム４２８には開口部を設けずに、匡体４０４の上下方向で回転中心軸４２４Ｂを跨がずに開口部４０４Ｃを設けている。このため、継ぎ手部分や振り分け部材などを用いていない。また、破砕刃部４２６は、ブレード４２４の第１フレーム４２２側だけでなく、回転中心軸４２４Ｂ近傍を除くブレード４２４の端部に一体的に設けられている。そのため、ブレード４２４や破砕刃部４２６の形状は上記実施形態の場合と異ならせることができる。また、固定刃部を図示しないが、匡体に設けてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、被破砕物がペットボトルとされていたが、本発明はこれに限定されずに、特に体積のわりに軽量である空き缶やその他の廃棄物などであってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態においては、最小内径Ｄは、搬送管部の吸引口の近傍に設けられ、被破砕物の外径Ｄ１よりも大きく且つ外径Ｄ１の２倍よりも小さくされていたが、本発明はこれに限定されず、被破砕物の外径Ｄ１であればよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、搬送管部はフレキシブルホース部分を備えていたが、本発明はこれに限定されず、吸引口が上方に開いた状態のホッパ形状とされて搬送管部全てが金属板などの剛性部材で構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、一般の廃棄物にも利用できるが、特にリサイクル可能な空き缶やペットボトルなどの回収作業に好適である。
【符号の説明】
【００７５】
１００…資源回収車
１０２…運転室
１０４…コンテナ室
１０４Ａ…凹部
１０６、２０６、３０６、４０６…被破砕物
１０７、２０７、３０７、４０７…破砕片
１１０、２１０、３１０、４１０…吸引破砕機
１１２、２１２、３１２、４１２…搬送管部
１１２Ａ、２１２Ａ、３１２Ａ、４１２Ａ…吸引口
１１４、２１４、３１４、４１４…フレキシブルホース部分
１１６、２１６、３１６…継ぎ手部分
１１８、２１８、３１８…振り分け部材
１１８Ａ、１２２Ａ、１２８Ａ…桟部
１１８Ｂ、１２２Ｂ、１２８Ｂ、２０４Ａ、３０４Ａ、４０４Ｃ…開口部
１１８Ｃ…頂部
１２０、２２０、３２０、４２０…ファン部
１２２、２２２、３２２、４２２…第１フレーム
１２２Ｃ…固定刃部
１２４、２２４、３２４、４２４…ブレード
１２４Ａ…端部
１２４Ｂ、２２４Ｂ、３２４Ｂ、４２４Ｂ…回転中心軸
１２６、３２６、４２６…破砕刃部
１２８、２２８、３２８、４２８…第２フレーム
１３０、２３０、３３０、４３０…駆動部
１３４…体積低減機構
１３６…ガイド部
１３８…上下アーム
１４０…かき上げアーム
１４２…強制押出板
２０４、３０４、４０４…匡体
２０４Ｂ、３０４Ｂ、４０４Ｂ…収納部
３２５…中間フレーム
３２６Ａ…回転支持体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被破砕物を吸引し破砕を行う吸引破砕機であって、
前記被破砕物を吸引する力で前記破砕を行う位置まで該被破砕物を搬送させる搬送管部と、
該搬送管部の最小内径よりも長い刃とされた１つ以上の破砕刃部と、
１つ以上のブレードを該ブレードの回転中心軸から放射状に有するファン部と、
該破砕刃部とブレードの回転駆動に兼用され、該破砕刃部で前記被破砕物の破砕を行わせるとともに前記ファン部で該被破砕物を吸引する力を発生させる駆動部と、を備え、
前記破砕刃部の少なくとも１つが前記回転中心軸を跨がないように配置されている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項２】
請求項１において、
前記ブレードの端部に前記破砕刃部が一体的に設けられている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記破砕を行う位置で前記被破砕物が前記破砕刃部の回転範囲に移動するように、前記搬送管部が構成されている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記被破砕物を吸引する方向に対する前記ブレードの角度よりも前記破砕刃部の角度の方が大きくされている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、更に、
前記回転中心軸の方向で前記破砕刃部と近接して固定配置されるとともに、前記回転駆動で該破砕刃部のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部を備える
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記破砕を行う位置における前記被破砕物の吸引方向と前記回転中心軸とが直交するように配置されている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記破砕刃部が複数の回転支持体に一体的に設けられている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記被破砕物は、空き缶若しくはペットボトルとされている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項９】
請求項８において、
前記最小内径は、前記搬送管部の吸引口の近傍に設けられ、前記被破砕物の外径よりも大きく且つ該外径の２倍よりも小さい
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の吸引破砕機を備え、更に、
前記ファン部の後段に、破砕された被破砕物の体積を低減させる体積低減機構を備える
ことを特徴とする吸引破砕機を備えた車両。
【請求項１】
被破砕物を吸引し破砕を行う吸引破砕機であって、
前記被破砕物を吸引する力で前記破砕を行う位置まで該被破砕物を搬送させる搬送管部と、
該搬送管部の最小内径よりも長い刃とされた１つ以上の破砕刃部と、
１つ以上のブレードを該ブレードの回転中心軸から放射状に有するファン部と、
該破砕刃部とブレードの回転駆動に兼用され、該破砕刃部で前記被破砕物の破砕を行わせるとともに前記ファン部で該被破砕物を吸引する力を発生させる駆動部と、を備え、
前記破砕刃部の少なくとも１つが前記回転中心軸を跨がないように配置されている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項２】
請求項１において、
前記ブレードの端部に前記破砕刃部が一体的に設けられている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記破砕を行う位置で前記被破砕物が前記破砕刃部の回転範囲に移動するように、前記搬送管部が構成されている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記被破砕物を吸引する方向に対する前記ブレードの角度よりも前記破砕刃部の角度の方が大きくされている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、更に、
前記回転中心軸の方向で前記破砕刃部と近接して固定配置されるとともに、前記回転駆動で該破砕刃部のエッジと自身のエッジが向かい合う固定刃部を備える
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記破砕を行う位置における前記被破砕物の吸引方向と前記回転中心軸とが直交するように配置されている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記破砕刃部が複数の回転支持体に一体的に設けられている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記被破砕物は、空き缶若しくはペットボトルとされている
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項９】
請求項８において、
前記最小内径は、前記搬送管部の吸引口の近傍に設けられ、前記被破砕物の外径よりも大きく且つ該外径の２倍よりも小さい
ことを特徴とする吸引破砕機。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の吸引破砕機を備え、更に、
前記ファン部の後段に、破砕された被破砕物の体積を低減させる体積低減機構を備える
ことを特徴とする吸引破砕機を備えた車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１１１５０６（Ｐ２０１３−１１１５０６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８３１２（Ｐ２０１１−２５８３１２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５０３１１６０７３）鈴健興業株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５０３１１６０７３）鈴健興業株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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