廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置
【課題】廃蛍光ランプを対象とした大量リサイクルシステムにおける効率的なランプの選択破砕方法及び装置を実現するものである。
【解決手段】破砕機と、破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片５を受けるガラス受ハウジング６を備え、破砕機３は、ガラス受ハウジング６上に支持された円筒状の破砕チャンバ７と、破砕チャンバ７内で回転する回転軸８と、ハンマ９とを備えており、ハンマ９と破砕チャンバ７との間には、ハンマ９が回転可能である以外の隙間はなく、破砕チャンバ７は、上流端から下流端に向けて下方向に傾斜し、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーン１５が形成されており、廃蛍光ランプを、ハンマ９によって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕する。
【解決手段】破砕機と、破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片５を受けるガラス受ハウジング６を備え、破砕機３は、ガラス受ハウジング６上に支持された円筒状の破砕チャンバ７と、破砕チャンバ７内で回転する回転軸８と、ハンマ９とを備えており、ハンマ９と破砕チャンバ７との間には、ハンマ９が回転可能である以外の隙間はなく、破砕チャンバ７は、上流端から下流端に向けて下方向に傾斜し、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーン１５が形成されており、廃蛍光ランプを、ハンマ９によって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、廃蛍光ランプのリサイクル対象は直管形や環形である。これらの蛍光ランプは形状が統一されているため、コンベア上に並べられ、両端（直管）あるいは円周の一部（丸管）の口金部分を自動的に切断することでガラス部を回収してきた。
【０００３】
ガラスはソーダ石灰ガラスであるが、口金付近だけは鉛ガラスを使用しており、鉛ガラスは口金部と共に回収される。切断後は筒状のガラス開口部より強く空気を吹き込み、ガラス内壁に付着した蛍光体並びに水銀を空気と共に回収する。
【０００４】
丸管の場合、製造時加熱して管状に整形するため直管に比べ蛍光体のガラスへの固着力が強く、空気と共にショット剤を吹き込むこともある。
【０００５】
一方、近年、急増しているコンパクト形や電球形蛍光ランプは、形状の種類が極めて多く自動処理ができないため、口金切断機への装着を１つずつ手で行っているのが現状である。また、切断後の開口部が１カ所のため、エアブローによる蛍光体・水銀の回収もできない。
【０００６】
蛍光ランプの口金を切断するではなく、廃蛍光ランプの全体を破砕する技術としては、主として事業所などの排出元で破砕しその後の運搬効率を高める目的の小型で移動可能な破砕機が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。
【０００７】
大量処理が可能な廃蛍光ランプの選択破砕技術も紹介されている（特許文献としては、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０参照）が、いずれも形状の揃った直管あるいは丸管を整列させて送りだす機構のもので、多様な形状の電球形やコンパクト形の選択破砕する性能を有していない。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１７１５５３公報
【特許文献２】特開平６−２２６１３１公報
【特許文献３】特開平８−１５０３４７公報
【特許文献４】特開平１０−９９７１２公報
【特許文献５】特開２０００−２０２３１９公報
【特許文献６】特開２００５−３０５３６５公報
【特許文献７】特開平１０−１５６３３０公報
【特許文献８】特開平１１−３１９６１３公報
【特許文献９】特開平１１−３１９６２０公報
【特許文献１０】特開２００２−２５１９６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜６記載の発明には、口金を残してガラスだけを選択破砕し、運搬後のリサイクルを容易にする機能を有するものもあるが、いずれも直管あるいは丸管を対象としており、多様な形状の電球形やコンパクト形の選択破砕する性能を有していない。また、１度に１個〜３個程度の投入を前提とした小型破砕機であり、大量処理には向かない。
【００１０】
そして、特許文献７〜１０記載の発明は、いずれも形状の揃った直管あるいは丸管を整列させて送りだす機構のもので、多様な形状の電球形やコンパクト形の選択破砕する性能を有していない。
【００１１】
本発明は、異形蛍光ランプを対象とした大量リサイクルシステムにおけるランプの破砕において、上記従来の問題を解決する廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するために、破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置であって、前記破砕機は、ガラス受ハウジング上に支持された円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備えており、前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕する構成としたことを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置を提供する。
【００１３】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする。
【００１４】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成されていることを特徴とする。
【００１５】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする。
【００１６】
前記ハンマは回転軸に枢着され、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力が作用されており、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けにより（前記付勢力が助勢することにより）ハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とする。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するために、破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置を使用した廃蛍光ランプの選択破砕方法であって、前記破砕機は、円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備え、前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法を提供する。
【００１８】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【００１９】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成することで、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記破砕チャンバ内で移動しながらハンマで破砕し、破砕したガラス片をスクリーンを通過させてガラス受ハウジング内に落下させることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【００２０】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【００２１】
前記ハンマを回転軸に枢着し、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力を作用し、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けにより（前記付勢力が助勢することにより）ハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とした廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置は、衝撃力を主体とし、衝撃力以外の力（圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力）がなるべくかからないようにして、ガラスを一定の大きさに破砕したら速やかに破砕装置の外に取り出すことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。
【００２４】
本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置は、衝撃力を主体とする破砕装置で、衝撃力以外の力（圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力）がなるべくかからない機構であり、ガラスが一定の大きさに破砕されたら速やかに破砕装置の外に取り出すことが可能な構造の装置であればよい。加えて、衝撃力の大きさを制御することが可能な構成であればより好ましい。
【実施例１】
【００２５】
図２及び図３は、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置の実施例１を説明する図であり、これらの図によって、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を以下に説明する。
【００２６】
この廃蛍光ランプの選択破砕装置１は、廃蛍光ランプ２を破砕機３に供給するホッパ４と、ハンマクラッシャ型の破砕機３と、破砕機３を支持し且つ破砕されたガラス片５を受けるガラス受ハウジング６と、を備えている。
【００２７】
破砕機３は、ガラス受ハウジング６上に図３に示すように、一端部（上流部、上端部）から他端部（下流部、下端部）に向けて下方に傾斜して設置されている。そして、破砕機３は、ガラス受ハウジング６上に支持された円筒状の破砕チャンバ７と、この破砕チャンバ７内で破砕チャンバ７の軸心を中心に回転する回転軸８と、回転軸８に固定され互いに回転軸８の軸心に対称的に配置された一対のハンマ９とを備えている。
【００２８】
傾斜した破砕チャンバ７の上流部には開口１０が形成され、この開口１０に面するようにホッパ４が取り付けられている。ホッパ４は、破砕されるべき廃蛍光ランプ２を破砕チャンバ７内に開口１０から供給する。
【００２９】
ハンマ９は、破砕チャンバ７内に供給された廃蛍光ランプ２を叩いて破砕するものである。ハンマ９と破砕チャンバ７の内壁１１との隙間１２は、ハンマ９が破砕チャンバ７内で回転可能の範囲で極力小さくし、粉砕中のガラス片５がこの隙間１２内に入り込まないような構成とする。
【００３０】
要するに、ハンマ９と破砕チャンバ７との間には、ハンマ９が破砕チャンバ７内で回転可能とする隙間１２以外の隙間はない構成とする。これにより、ハンマ９は、廃蛍光ランプ２に対し、圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力などを作用せずに、ハンマ９の衝撃力のみを作用させて廃蛍光ランプ２の口金部１３を破砕せずガラス部分のみを選択的に破砕する。
【００３１】
ところで、ハンマ９による廃蛍光ランプ２の破砕において、破砕圧力を一定とすることが好ましい。破砕圧力を一定範囲内とする手段として、回転軸８の駆動モータを制御し、回転数を制御してハンマ９の回転数を制御し、ハンマ９と廃蛍光ランプ２との衝突速度を制御する構成とするとよい。
【００３２】
しかし、さらに厳密に、破砕圧力を一定とするためには、ハンマ９と被粉砕物（蛍光ランプ）との接触面積を一定にする必要がある。通常のハンマ９クラッシャ等ではハンマ９の打撃面は平面であり（これによって破砕圧力が一定となる場合にはそれでも良いが）、これでは、衝撃を受ける被粉砕物の形状によって接触面積が変わってしまう。
【００３３】
そこで、本発明では、ハンマ９の打撃面に、図２に示すような１個の半球部１４を設けたので、廃蛍光ランプ２の形状を問わず、点で接触するため、ハンマ９と廃蛍光ランプ２の材料特性（ヤング率、ポアソン比）に依存した一定の接触面積を保つことが可能となる。ハンマ９の打撃面を、図示はしないが、多数の半球形からなる形状にしても、同様の効果が得られる。
【００３４】
破砕チャンバ７は、その底部には、スクリーン１５が形成されており、破砕されたガラス片５のみガラス受ハウジング６内に向けて落下する構成となっている。また、破砕チャンバ７の下流部には、口金部１３を排出する排出口１６が形成されている。
【００３５】
廃蛍光ランプの選択破砕装置１では、廃蛍光ランプ２の最初の破砕後、口金部１３の破壊強度に概ね変化はないが、ガラス片５の破壊強度は著しく低下する。したがって、２打撃目以降ガラスは２０００ＭＰａ以下の弱い衝撃力で破壊される。
【００３６】
一方、破壊されたガラス片５は小さい片となり、元の蛍光ランプのガラス球に比べて重量が減じているため、ハンマ９から受ける衝撃力も低下するため、これにより過粉砕を防止することが可能である。
【００３７】
（作用）
以上の構成から成る本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置１の作用及び選択破砕装置を利用した廃蛍光ランプ２の選択破砕方法を、以下に説明する。
【００３８】
廃蛍光ランプ２はホッパ４から破砕機３の破砕チャンバ７内に供給される。破砕チャンバ７内に供給された廃蛍光ランプ２は、傾斜した破砕チャンバ７と回転軸８との間のスペース１７を自重で下方に移動しながら、ハンマ９により破砕される。
【００３９】
破砕された廃蛍光ランプ２のガラス片５は、スクリーン１５を通過してガラス受ハウジング６内に落下し、収集される。廃蛍光ランプ２の破砕されない口金部１３は、破砕チャンバ７の下流部の排出口１５から装置外に排出される。
【００４０】
（選択粉砕条件）
以上、本発明の実施例１について構成、作用を説明したが、本発明の破砕機３では、ハンマ９を、その接触部の形状を半球部１４に形成し、ハンマの重量、回転数、回転半径を適宜設定することで、最適な選択破砕条件を得ることができる。なお、ハンマの重量、回転数、回転半径等を制御できる構成とすれば、破砕対象物の形状、寸法、量等に応じて、最適な選択破砕条件を適宜設定することが可能となる。以下に、選択粉砕条件の例を説明する。
【００４１】
図４は、選択粉砕条件についての計算上の例を示す。ハンマ９の回転数（回転軸８の回転数）１００ｒｐｍ、ハンマ９接触部の半球部の直径１００ｍｍで、回転半径０．８〜１．０ｍ（図２のＡ〜Ｂ）とすれば、重量４０ｇ〜２００ｇの廃蛍光ランプ２の最初の衝撃力が２０００〜３０００ＭＰａとなり、ガラスだけを選択的に破壊することが可能である。
【００４２】
（実験例）
本発明に関連して、いくつかの実験を行ったので、この実験例を以下に説明する。
【００４３】
ガラス部の強度が高く口金部１３の強度が弱いタイプのコンパクト形と、ガラス部の強度の弱く口金部１３の強度が高いタイプのグローブレスの電球形の蛍光ランプに対し、ガラス部および口金部１３の破壊強度を調べた。
【００４４】
まず、コンパクト形に対する「圧縮試験」の結果では一例を上げれば、破壊強度は８５ＭＰａに対し口金部１３の破壊強度は４５ＭＰａであり、ガラス部より先に口金部１３が破壊される場合がしばしば起こる。したがってこの作用力により破砕してもガラス部のみを破砕することはできない。
【００４５】
一方、図１に示すように、蛍光ランプのガラス球体の落下による「衝撃試験」では、２０００ＭＰａ以上でコンパクト形及び電球形ともガラス部の破壊が可能であるが、３０００ＭＰａ以下では口金部１３の破壊は起きない。
【００４６】
すなわち、ハンマ９などの衝撃力を主体とした破砕機３において、圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力など他の破砕力が作用しないようハンマ９と破砕室内壁との隙間１２をなくし、かつ回転半径や回転数を制御して、およそ２０００ＭＰａ〜３０００ＭＰａ、特に２０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの破砕圧力で破砕すれば、多くの電球形、コンパクト形蛍光ランプに対して、ガラス部のみが選択的に破砕される。
【００４７】
この際、一定以下の粒径になったならば、直ちに破砕機３外に排出されるように破砕機３に図２、３に示すように、スクリーン１５等の機構を備えれば、ガラス片５と口金部１３の分離が完了する。また、この方法によれば、ガラス部の過破砕を避けることができられため、ガラスの再資源化時に有効である。スクリーン１５の径は、コンパクト形および電球形の口金部１３のサイズ以下、通常１０ｍｍから３０ｍｍ程度であればよい。
【実施例２】
【００４８】
図５は、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置及び選択破砕方法の実施例２を説明する図であり、この図によって、実施例２の廃蛍光ランプ及び装置を以下に説明する。この実施例２は、実施例１とほぼ同じであるが、相違する構成を中心に説明する。
【００４９】
この実施例２の廃蛍光ランプの選択破砕装置２１のハンマ９は、実施例１と同様に、廃蛍光ランプに衝突する半球部１４を備えている。ハンマ９は回転軸８の外周面近くに支点２２を中心にして枢着されており、図５に示すように、支点２２を中心にして点線の位置と実線の位置に揺動可能である。
【００５０】
ハンマ９ の背面（回転方向と反対側の面）には、湾曲棒２３の基端が取り付けられている。回転軸８には、湾曲棒２３がその先端から挿入し湾曲棒２３をガイドすることが可能な湾曲ガイド孔２４が形成されている。湾曲棒２３の先端には、引っ張りコイルバネ２５の基端が装着されており、引っ張りコイルバネ２５は、その先端から湾曲ガイド孔２４に装入されている。
【００５１】
回転していない状態では、図５に示す右側のハンマ９のように背面側（回転方向と反対側）から引っ張りコイルバネ２５による付勢力が作用し、ハンマの支点２２を中心に半回転方向に倒れた状態にある。また、回転した状態ではハンマ９に遠心力が作用し、図５に示す右側のハンマ９は点線の位置、すなわち左側のハンマ９の位置まで起きあがり、この姿勢で実施例１と同様に、廃蛍光ランプの破砕を行うことができる。
【００５２】
ところで、特異的に質量の大きな被粉砕物が投入されたり、多数の蛍光ランプが折り重なって全く同時にハンマ９に衝突すると、被粉砕物の重量が過大となり、回転半径や回転数の制御によりハンマ９と被粉砕物との衝突速度を制御したとしても、被粉砕物に対するハンマ９の衝撃荷重が大きくなって、破砕圧力が一定範囲を超える可能性が生じる。
【００５３】
このような場合、実施例２の廃蛍光ランプの選択破砕装置のハンマ９は、一定以上の荷重がかかると、図５の右側のハンマ９のように、圧縮コイルバネ２５の付勢力の助けにより（付勢力が助勢することにより）、支点を中心にハンマ９の反回転方向に揺動する（力を逃がす）ことができる。
【００５４】
これにより、特異的（あるいは一時的）に大きな重量をもつ被粉砕物に対し、被粉砕物に過剰な荷重をかけることがなくなり、厳密に破壊圧力を一定範囲とする制御が可能となる。
【００５５】
なお、実施例２では、ハンマ９の付勢手段として圧縮コイルバネ２５を利用したが、油圧機器、空気圧機器等の付勢手段を利用してもよい。
【実施例３】
【００５６】
図６は、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置の実施例３を説明する図であり、この図によって、実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を以下に説明する。この実施例３は、実施例１とほぼ同じであるが、相違する構成を中心に説明する。
【００５７】
実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕装置３１では、破砕チャンバ３２の外形は、下流側に向けて大径となる円錐台（円錐形底面と平行な面で切断した形状）の形状である。そして、この破砕チャンバ３２と同軸で回転する全体の外形が円錐台状の回転筒３３が形成されている。
【００５８】
この回転筒３３は、破砕チャンバ３２の上流から下流に向けて、前段筒３４、中段筒３５、後段筒３６から成り、互いに、独立して回転するように構成されている。そして、前段筒３４、中段筒３５、後段筒３６には、それぞれ実施例１と同様のハンマ９が取り付けられている。
【００５９】
回転軸３９の内部には同じ回転軸中心をなす回転軸３８が、また回転軸３８の内部には回転軸３９、３８と同じ回転軸中心をなす回転軸３７が設けられている同芯多軸機構４３をなし、回転軸３９は前段筒３４に、回転軸３８は中断筒３５に、回転軸３７は後段筒３６にそれぞれ接続されている。また、この回転軸３７、３８、３９はそれぞれ独立した駆動用モータ４０、４１、４２に接続されている。
【００６０】
即ち、駆動用モータ４０、４１、４２によって、前段筒３４、中段筒３５、後段筒３６は回転軸３７、３８、３９を介して、それぞれ独立した回転数を実現できるよう構成されている。
【００６１】
実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕装置３１は、このような構成であるから、例えば、
[前段筒３４の回転速度]＜[中段筒３５の回転速度]＜[後段筒３６の回転速度]で、それぞれ回転させることが可能である。ホッパ４から破砕チャンバ３２内に供給された廃蛍光ランプは、前段筒３４のハンマから後段筒３６のハンマに向けて、ハンマの回転半径が増大するとともにハンマの回転速度も増大するので、ハンマと被粉砕物との衝突速度が増大して、破壊力を増すことができる。
【００６２】
実施例１の項で説明したとおり、廃蛍光ランプの選択破砕装置３１では、廃蛍光ランプ２の最初の破砕後、口金部１３の破壊強度に概ね変化はないが、ガラス片５の破壊強度は著しく低下する。一方、破壊されたガラス片５は小さい片となり、元の廃蛍光ランプ２のガラス球に比べて重量が減じているため、ハンマ９から受ける衝撃力も低下する。
【００６３】
もし、破壊されたガラス片５の破壊強度の低下に比べ、重量低減によるハンマ９からの衝撃力の低下の方が勝ると、２打撃目以降ガラスが全く破壊されなくなる場合が生じる。このような場合を想定すると、実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕装置３１は、前段筒３４に比べ後段筒３６の回転半径ならびに回転速度が大きくなるので、前段筒３４のハンマ９に較べて後段筒３６のハンマ９の回転速度は大きく、被粉砕物との衝突速度が増大して、破壊力を増すことができるので、有用である。
【００６４】
なお、実施例３では、破砕チャンバ３２の直径を後段に向けて大きくし、前段筒３４から後段筒３６に向けて大径としたが、破砕チャンバ３２の直径を変化させることなく、また前段筒３４、中段筒３５及び後段筒３６を同径とし、同芯多軸機構４３のみで、速度を変化させる構成としてもよいし、同芯多軸機構４３をしようせず、前段筒３４から後段筒３６に向けて大径とする構成でも良い。
【００６５】
さらに、もし、ガラス片５の重量低減によるハンマ９からの衝撃力の低下に比べ、破壊されたガラス片５の破壊強度の低下の方が勝ると、２打撃目以降ガラスが瞬時に微粉化してしまい過粉砕を招く場合が生じる。
【００６６】
このような場合を想定すると、破砕チャンバ３２の直径を後段に向けて小さくして前段筒３４から後段筒３６に向けて小径とするか、同芯多軸機構４３を利用するかの片方あるいは両方の利用により、前段筒３４のハンマ９に較べて後段筒３６のハンマ９の回転速度を減じて、前段筒３４から後段筒３６に向けて被粉砕物との衝突速度の減少で破壊力を減ずることができるので、有用である。
【００６７】
以上、本発明に係る廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内で、いろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、以上のような構成であるから、廃蛍光管のリサイクル分野に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による蛍光ランプの衝撃破壊試験結果を示す図である。
【図２】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置の実施例１を説明する図である。
【図３】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置実施例１を説明する図である。
【図４】本発明の選択粉砕条件の一例を示す図である。
【図５】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置の実施例２を説明する図である。
【図６】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置の実施例３を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 廃蛍光ランプの選択破砕装置（実施例１）
２ 廃蛍光ランプ
３ 破砕機
４ ホッパ
５ ガラス片
６ ガラス受ハウジング
７ 破砕チャンバ
８ 回転軸
９ ハンマ
１０ 開口
１１ 破砕チャンバの内壁
１２ ハンマと破砕チャンバの内壁との隙間
１３ 口金部
１４ ハンマの半球部
１５ スクリーン
１６ 排出口
１７ スペース
２１ 廃蛍光ランプの選択破砕装置（実施例２）
２２ 支点
２３ 湾曲棒
２４ 湾曲ガイド孔
２５ 引っ張りコイルバネ
３１ 廃蛍光ランプの選択破砕装置（実施例３）
３２ 破砕チャンバ
３３ 回転筒
３４ 前段筒
３５ 中段筒
３６ 後段筒
３７、３８、３９ 回転軸
４０、４１、４２ 駆動用モータ
４３ 同芯多軸機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、廃蛍光ランプのリサイクル対象は直管形や環形である。これらの蛍光ランプは形状が統一されているため、コンベア上に並べられ、両端（直管）あるいは円周の一部（丸管）の口金部分を自動的に切断することでガラス部を回収してきた。
【０００３】
ガラスはソーダ石灰ガラスであるが、口金付近だけは鉛ガラスを使用しており、鉛ガラスは口金部と共に回収される。切断後は筒状のガラス開口部より強く空気を吹き込み、ガラス内壁に付着した蛍光体並びに水銀を空気と共に回収する。
【０００４】
丸管の場合、製造時加熱して管状に整形するため直管に比べ蛍光体のガラスへの固着力が強く、空気と共にショット剤を吹き込むこともある。
【０００５】
一方、近年、急増しているコンパクト形や電球形蛍光ランプは、形状の種類が極めて多く自動処理ができないため、口金切断機への装着を１つずつ手で行っているのが現状である。また、切断後の開口部が１カ所のため、エアブローによる蛍光体・水銀の回収もできない。
【０００６】
蛍光ランプの口金を切断するではなく、廃蛍光ランプの全体を破砕する技術としては、主として事業所などの排出元で破砕しその後の運搬効率を高める目的の小型で移動可能な破砕機が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。
【０００７】
大量処理が可能な廃蛍光ランプの選択破砕技術も紹介されている（特許文献としては、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０参照）が、いずれも形状の揃った直管あるいは丸管を整列させて送りだす機構のもので、多様な形状の電球形やコンパクト形の選択破砕する性能を有していない。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１７１５５３公報
【特許文献２】特開平６−２２６１３１公報
【特許文献３】特開平８−１５０３４７公報
【特許文献４】特開平１０−９９７１２公報
【特許文献５】特開２０００−２０２３１９公報
【特許文献６】特開２００５−３０５３６５公報
【特許文献７】特開平１０−１５６３３０公報
【特許文献８】特開平１１−３１９６１３公報
【特許文献９】特開平１１−３１９６２０公報
【特許文献１０】特開２００２−２５１９６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜６記載の発明には、口金を残してガラスだけを選択破砕し、運搬後のリサイクルを容易にする機能を有するものもあるが、いずれも直管あるいは丸管を対象としており、多様な形状の電球形やコンパクト形の選択破砕する性能を有していない。また、１度に１個〜３個程度の投入を前提とした小型破砕機であり、大量処理には向かない。
【００１０】
そして、特許文献７〜１０記載の発明は、いずれも形状の揃った直管あるいは丸管を整列させて送りだす機構のもので、多様な形状の電球形やコンパクト形の選択破砕する性能を有していない。
【００１１】
本発明は、異形蛍光ランプを対象とした大量リサイクルシステムにおけるランプの破砕において、上記従来の問題を解決する廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するために、破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置であって、前記破砕機は、ガラス受ハウジング上に支持された円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備えており、前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕する構成としたことを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置を提供する。
【００１３】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする。
【００１４】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成されていることを特徴とする。
【００１５】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする。
【００１６】
前記ハンマは回転軸に枢着され、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力が作用されており、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けにより（前記付勢力が助勢することにより）ハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とする。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するために、破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置を使用した廃蛍光ランプの選択破砕方法であって、前記破砕機は、円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備え、前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法を提供する。
【００１８】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【００１９】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成することで、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記破砕チャンバ内で移動しながらハンマで破砕し、破砕したガラス片をスクリーンを通過させてガラス受ハウジング内に落下させることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【００２０】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【００２１】
前記ハンマを回転軸に枢着し、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力を作用し、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けにより（前記付勢力が助勢することにより）ハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とした廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置は、衝撃力を主体とし、衝撃力以外の力（圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力）がなるべくかからないようにして、ガラスを一定の大きさに破砕したら速やかに破砕装置の外に取り出すことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。
【００２４】
本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置は、衝撃力を主体とする破砕装置で、衝撃力以外の力（圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力）がなるべくかからない機構であり、ガラスが一定の大きさに破砕されたら速やかに破砕装置の外に取り出すことが可能な構造の装置であればよい。加えて、衝撃力の大きさを制御することが可能な構成であればより好ましい。
【実施例１】
【００２５】
図２及び図３は、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置の実施例１を説明する図であり、これらの図によって、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を以下に説明する。
【００２６】
この廃蛍光ランプの選択破砕装置１は、廃蛍光ランプ２を破砕機３に供給するホッパ４と、ハンマクラッシャ型の破砕機３と、破砕機３を支持し且つ破砕されたガラス片５を受けるガラス受ハウジング６と、を備えている。
【００２７】
破砕機３は、ガラス受ハウジング６上に図３に示すように、一端部（上流部、上端部）から他端部（下流部、下端部）に向けて下方に傾斜して設置されている。そして、破砕機３は、ガラス受ハウジング６上に支持された円筒状の破砕チャンバ７と、この破砕チャンバ７内で破砕チャンバ７の軸心を中心に回転する回転軸８と、回転軸８に固定され互いに回転軸８の軸心に対称的に配置された一対のハンマ９とを備えている。
【００２８】
傾斜した破砕チャンバ７の上流部には開口１０が形成され、この開口１０に面するようにホッパ４が取り付けられている。ホッパ４は、破砕されるべき廃蛍光ランプ２を破砕チャンバ７内に開口１０から供給する。
【００２９】
ハンマ９は、破砕チャンバ７内に供給された廃蛍光ランプ２を叩いて破砕するものである。ハンマ９と破砕チャンバ７の内壁１１との隙間１２は、ハンマ９が破砕チャンバ７内で回転可能の範囲で極力小さくし、粉砕中のガラス片５がこの隙間１２内に入り込まないような構成とする。
【００３０】
要するに、ハンマ９と破砕チャンバ７との間には、ハンマ９が破砕チャンバ７内で回転可能とする隙間１２以外の隙間はない構成とする。これにより、ハンマ９は、廃蛍光ランプ２に対し、圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力などを作用せずに、ハンマ９の衝撃力のみを作用させて廃蛍光ランプ２の口金部１３を破砕せずガラス部分のみを選択的に破砕する。
【００３１】
ところで、ハンマ９による廃蛍光ランプ２の破砕において、破砕圧力を一定とすることが好ましい。破砕圧力を一定範囲内とする手段として、回転軸８の駆動モータを制御し、回転数を制御してハンマ９の回転数を制御し、ハンマ９と廃蛍光ランプ２との衝突速度を制御する構成とするとよい。
【００３２】
しかし、さらに厳密に、破砕圧力を一定とするためには、ハンマ９と被粉砕物（蛍光ランプ）との接触面積を一定にする必要がある。通常のハンマ９クラッシャ等ではハンマ９の打撃面は平面であり（これによって破砕圧力が一定となる場合にはそれでも良いが）、これでは、衝撃を受ける被粉砕物の形状によって接触面積が変わってしまう。
【００３３】
そこで、本発明では、ハンマ９の打撃面に、図２に示すような１個の半球部１４を設けたので、廃蛍光ランプ２の形状を問わず、点で接触するため、ハンマ９と廃蛍光ランプ２の材料特性（ヤング率、ポアソン比）に依存した一定の接触面積を保つことが可能となる。ハンマ９の打撃面を、図示はしないが、多数の半球形からなる形状にしても、同様の効果が得られる。
【００３４】
破砕チャンバ７は、その底部には、スクリーン１５が形成されており、破砕されたガラス片５のみガラス受ハウジング６内に向けて落下する構成となっている。また、破砕チャンバ７の下流部には、口金部１３を排出する排出口１６が形成されている。
【００３５】
廃蛍光ランプの選択破砕装置１では、廃蛍光ランプ２の最初の破砕後、口金部１３の破壊強度に概ね変化はないが、ガラス片５の破壊強度は著しく低下する。したがって、２打撃目以降ガラスは２０００ＭＰａ以下の弱い衝撃力で破壊される。
【００３６】
一方、破壊されたガラス片５は小さい片となり、元の蛍光ランプのガラス球に比べて重量が減じているため、ハンマ９から受ける衝撃力も低下するため、これにより過粉砕を防止することが可能である。
【００３７】
（作用）
以上の構成から成る本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置１の作用及び選択破砕装置を利用した廃蛍光ランプ２の選択破砕方法を、以下に説明する。
【００３８】
廃蛍光ランプ２はホッパ４から破砕機３の破砕チャンバ７内に供給される。破砕チャンバ７内に供給された廃蛍光ランプ２は、傾斜した破砕チャンバ７と回転軸８との間のスペース１７を自重で下方に移動しながら、ハンマ９により破砕される。
【００３９】
破砕された廃蛍光ランプ２のガラス片５は、スクリーン１５を通過してガラス受ハウジング６内に落下し、収集される。廃蛍光ランプ２の破砕されない口金部１３は、破砕チャンバ７の下流部の排出口１５から装置外に排出される。
【００４０】
（選択粉砕条件）
以上、本発明の実施例１について構成、作用を説明したが、本発明の破砕機３では、ハンマ９を、その接触部の形状を半球部１４に形成し、ハンマの重量、回転数、回転半径を適宜設定することで、最適な選択破砕条件を得ることができる。なお、ハンマの重量、回転数、回転半径等を制御できる構成とすれば、破砕対象物の形状、寸法、量等に応じて、最適な選択破砕条件を適宜設定することが可能となる。以下に、選択粉砕条件の例を説明する。
【００４１】
図４は、選択粉砕条件についての計算上の例を示す。ハンマ９の回転数（回転軸８の回転数）１００ｒｐｍ、ハンマ９接触部の半球部の直径１００ｍｍで、回転半径０．８〜１．０ｍ（図２のＡ〜Ｂ）とすれば、重量４０ｇ〜２００ｇの廃蛍光ランプ２の最初の衝撃力が２０００〜３０００ＭＰａとなり、ガラスだけを選択的に破壊することが可能である。
【００４２】
（実験例）
本発明に関連して、いくつかの実験を行ったので、この実験例を以下に説明する。
【００４３】
ガラス部の強度が高く口金部１３の強度が弱いタイプのコンパクト形と、ガラス部の強度の弱く口金部１３の強度が高いタイプのグローブレスの電球形の蛍光ランプに対し、ガラス部および口金部１３の破壊強度を調べた。
【００４４】
まず、コンパクト形に対する「圧縮試験」の結果では一例を上げれば、破壊強度は８５ＭＰａに対し口金部１３の破壊強度は４５ＭＰａであり、ガラス部より先に口金部１３が破壊される場合がしばしば起こる。したがってこの作用力により破砕してもガラス部のみを破砕することはできない。
【００４５】
一方、図１に示すように、蛍光ランプのガラス球体の落下による「衝撃試験」では、２０００ＭＰａ以上でコンパクト形及び電球形ともガラス部の破壊が可能であるが、３０００ＭＰａ以下では口金部１３の破壊は起きない。
【００４６】
すなわち、ハンマ９などの衝撃力を主体とした破砕機３において、圧縮力、摩擦力、引張力、剪断力など他の破砕力が作用しないようハンマ９と破砕室内壁との隙間１２をなくし、かつ回転半径や回転数を制御して、およそ２０００ＭＰａ〜３０００ＭＰａ、特に２０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの破砕圧力で破砕すれば、多くの電球形、コンパクト形蛍光ランプに対して、ガラス部のみが選択的に破砕される。
【００４７】
この際、一定以下の粒径になったならば、直ちに破砕機３外に排出されるように破砕機３に図２、３に示すように、スクリーン１５等の機構を備えれば、ガラス片５と口金部１３の分離が完了する。また、この方法によれば、ガラス部の過破砕を避けることができられため、ガラスの再資源化時に有効である。スクリーン１５の径は、コンパクト形および電球形の口金部１３のサイズ以下、通常１０ｍｍから３０ｍｍ程度であればよい。
【実施例２】
【００４８】
図５は、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置及び選択破砕方法の実施例２を説明する図であり、この図によって、実施例２の廃蛍光ランプ及び装置を以下に説明する。この実施例２は、実施例１とほぼ同じであるが、相違する構成を中心に説明する。
【００４９】
この実施例２の廃蛍光ランプの選択破砕装置２１のハンマ９は、実施例１と同様に、廃蛍光ランプに衝突する半球部１４を備えている。ハンマ９は回転軸８の外周面近くに支点２２を中心にして枢着されており、図５に示すように、支点２２を中心にして点線の位置と実線の位置に揺動可能である。
【００５０】
ハンマ９ の背面（回転方向と反対側の面）には、湾曲棒２３の基端が取り付けられている。回転軸８には、湾曲棒２３がその先端から挿入し湾曲棒２３をガイドすることが可能な湾曲ガイド孔２４が形成されている。湾曲棒２３の先端には、引っ張りコイルバネ２５の基端が装着されており、引っ張りコイルバネ２５は、その先端から湾曲ガイド孔２４に装入されている。
【００５１】
回転していない状態では、図５に示す右側のハンマ９のように背面側（回転方向と反対側）から引っ張りコイルバネ２５による付勢力が作用し、ハンマの支点２２を中心に半回転方向に倒れた状態にある。また、回転した状態ではハンマ９に遠心力が作用し、図５に示す右側のハンマ９は点線の位置、すなわち左側のハンマ９の位置まで起きあがり、この姿勢で実施例１と同様に、廃蛍光ランプの破砕を行うことができる。
【００５２】
ところで、特異的に質量の大きな被粉砕物が投入されたり、多数の蛍光ランプが折り重なって全く同時にハンマ９に衝突すると、被粉砕物の重量が過大となり、回転半径や回転数の制御によりハンマ９と被粉砕物との衝突速度を制御したとしても、被粉砕物に対するハンマ９の衝撃荷重が大きくなって、破砕圧力が一定範囲を超える可能性が生じる。
【００５３】
このような場合、実施例２の廃蛍光ランプの選択破砕装置のハンマ９は、一定以上の荷重がかかると、図５の右側のハンマ９のように、圧縮コイルバネ２５の付勢力の助けにより（付勢力が助勢することにより）、支点を中心にハンマ９の反回転方向に揺動する（力を逃がす）ことができる。
【００５４】
これにより、特異的（あるいは一時的）に大きな重量をもつ被粉砕物に対し、被粉砕物に過剰な荷重をかけることがなくなり、厳密に破壊圧力を一定範囲とする制御が可能となる。
【００５５】
なお、実施例２では、ハンマ９の付勢手段として圧縮コイルバネ２５を利用したが、油圧機器、空気圧機器等の付勢手段を利用してもよい。
【実施例３】
【００５６】
図６は、本発明の廃蛍光ランプの選択破砕装置の実施例３を説明する図であり、この図によって、実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を以下に説明する。この実施例３は、実施例１とほぼ同じであるが、相違する構成を中心に説明する。
【００５７】
実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕装置３１では、破砕チャンバ３２の外形は、下流側に向けて大径となる円錐台（円錐形底面と平行な面で切断した形状）の形状である。そして、この破砕チャンバ３２と同軸で回転する全体の外形が円錐台状の回転筒３３が形成されている。
【００５８】
この回転筒３３は、破砕チャンバ３２の上流から下流に向けて、前段筒３４、中段筒３５、後段筒３６から成り、互いに、独立して回転するように構成されている。そして、前段筒３４、中段筒３５、後段筒３６には、それぞれ実施例１と同様のハンマ９が取り付けられている。
【００５９】
回転軸３９の内部には同じ回転軸中心をなす回転軸３８が、また回転軸３８の内部には回転軸３９、３８と同じ回転軸中心をなす回転軸３７が設けられている同芯多軸機構４３をなし、回転軸３９は前段筒３４に、回転軸３８は中断筒３５に、回転軸３７は後段筒３６にそれぞれ接続されている。また、この回転軸３７、３８、３９はそれぞれ独立した駆動用モータ４０、４１、４２に接続されている。
【００６０】
即ち、駆動用モータ４０、４１、４２によって、前段筒３４、中段筒３５、後段筒３６は回転軸３７、３８、３９を介して、それぞれ独立した回転数を実現できるよう構成されている。
【００６１】
実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕装置３１は、このような構成であるから、例えば、
[前段筒３４の回転速度]＜[中段筒３５の回転速度]＜[後段筒３６の回転速度]で、それぞれ回転させることが可能である。ホッパ４から破砕チャンバ３２内に供給された廃蛍光ランプは、前段筒３４のハンマから後段筒３６のハンマに向けて、ハンマの回転半径が増大するとともにハンマの回転速度も増大するので、ハンマと被粉砕物との衝突速度が増大して、破壊力を増すことができる。
【００６２】
実施例１の項で説明したとおり、廃蛍光ランプの選択破砕装置３１では、廃蛍光ランプ２の最初の破砕後、口金部１３の破壊強度に概ね変化はないが、ガラス片５の破壊強度は著しく低下する。一方、破壊されたガラス片５は小さい片となり、元の廃蛍光ランプ２のガラス球に比べて重量が減じているため、ハンマ９から受ける衝撃力も低下する。
【００６３】
もし、破壊されたガラス片５の破壊強度の低下に比べ、重量低減によるハンマ９からの衝撃力の低下の方が勝ると、２打撃目以降ガラスが全く破壊されなくなる場合が生じる。このような場合を想定すると、実施例３の廃蛍光ランプの選択破砕装置３１は、前段筒３４に比べ後段筒３６の回転半径ならびに回転速度が大きくなるので、前段筒３４のハンマ９に較べて後段筒３６のハンマ９の回転速度は大きく、被粉砕物との衝突速度が増大して、破壊力を増すことができるので、有用である。
【００６４】
なお、実施例３では、破砕チャンバ３２の直径を後段に向けて大きくし、前段筒３４から後段筒３６に向けて大径としたが、破砕チャンバ３２の直径を変化させることなく、また前段筒３４、中段筒３５及び後段筒３６を同径とし、同芯多軸機構４３のみで、速度を変化させる構成としてもよいし、同芯多軸機構４３をしようせず、前段筒３４から後段筒３６に向けて大径とする構成でも良い。
【００６５】
さらに、もし、ガラス片５の重量低減によるハンマ９からの衝撃力の低下に比べ、破壊されたガラス片５の破壊強度の低下の方が勝ると、２打撃目以降ガラスが瞬時に微粉化してしまい過粉砕を招く場合が生じる。
【００６６】
このような場合を想定すると、破砕チャンバ３２の直径を後段に向けて小さくして前段筒３４から後段筒３６に向けて小径とするか、同芯多軸機構４３を利用するかの片方あるいは両方の利用により、前段筒３４のハンマ９に較べて後段筒３６のハンマ９の回転速度を減じて、前段筒３４から後段筒３６に向けて被粉砕物との衝突速度の減少で破壊力を減ずることができるので、有用である。
【００６７】
以上、本発明に係る廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内で、いろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、以上のような構成であるから、廃蛍光管のリサイクル分野に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による蛍光ランプの衝撃破壊試験結果を示す図である。
【図２】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置の実施例１を説明する図である。
【図３】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置実施例１を説明する図である。
【図４】本発明の選択粉砕条件の一例を示す図である。
【図５】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置の実施例２を説明する図である。
【図６】本発明の廃蛍光ランプの選択破砕方法及び装置の実施例３を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 廃蛍光ランプの選択破砕装置（実施例１）
２ 廃蛍光ランプ
３ 破砕機
４ ホッパ
５ ガラス片
６ ガラス受ハウジング
７ 破砕チャンバ
８ 回転軸
９ ハンマ
１０ 開口
１１ 破砕チャンバの内壁
１２ ハンマと破砕チャンバの内壁との隙間
１３ 口金部
１４ ハンマの半球部
１５ スクリーン
１６ 排出口
１７ スペース
２１ 廃蛍光ランプの選択破砕装置（実施例２）
２２ 支点
２３ 湾曲棒
２４ 湾曲ガイド孔
２５ 引っ張りコイルバネ
３１ 廃蛍光ランプの選択破砕装置（実施例３）
３２ 破砕チャンバ
３３ 回転筒
３４ 前段筒
３５ 中段筒
３６ 後段筒
３７、３８、３９ 回転軸
４０、４１、４２ 駆動用モータ
４３ 同芯多軸機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置であって、
前記破砕機は、ガラス受ハウジング上に支持された円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備えており、
前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、
前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕する構成としたことを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項２】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項３】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成されていることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項４】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項５】
前記ハンマは回転軸に枢着され、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力が作用されており、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けによりハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とした廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項６】
破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置を使用した廃蛍光ランプの選択破砕方法であって、
前記破砕機は、円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備え、前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、
前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項７】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項８】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成することで、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記破砕チャンバ内で移動しながらハンマで破砕し、破砕したガラス片をスクリーンを通過させてガラス受ハウジング内に落下させることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項９】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項１０】
前記ハンマを回転軸に枢着し、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力を作用し、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けによりハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とした廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項１】
破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置であって、
前記破砕機は、ガラス受ハウジング上に支持された円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備えており、
前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、
前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕する構成としたことを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項２】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項３】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成されていることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項４】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項５】
前記ハンマは回転軸に枢着され、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力が作用されており、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けによりハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とした廃蛍光ランプの選択破砕装置。
【請求項６】
破砕機と、該破砕機を支持し且つ破砕機で破砕されたガラス片を受けるガラス受ハウジングを備えて成る廃蛍光ランプの選択破砕装置を使用した廃蛍光ランプの選択破砕方法であって、
前記破砕機は、円筒状の破砕チャンバと、該破砕チャンバ内で破砕チャンバの軸心を中心に回転する回転軸と、該回転軸に取り付けられたハンマとを備え、前記ハンマと破砕チャンバとの間には、ハンマが破砕チャンバ内で回転可能である以外の隙間はない構成とし、
前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記ハンマによって、圧縮力、摩擦力、引張力及び剪断力を作用させずに、ハンマの衝撃力のみによって、口金部を破砕することなく、ガラス部分のみを選択的に破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項７】
前記ハンマは、２０００ＭＰａから３０００ＭＰａの衝撃圧力で、廃蛍光ランプのガラスを破砕することを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項８】
前記破砕チャンバは、一端から他端に向けて下方向に傾斜しており、底部には、破砕されたガラスのみが通過するスクリーンが形成することで、前記破砕チャンバの一端から前記破砕チャンバと回転軸の間のスペースに供給された廃蛍光ランプを、前記破砕チャンバ内で移動しながらハンマで破砕し、破砕したガラス片をスクリーンを通過させてガラス受ハウジング内に落下させることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項９】
前記ハンマの打撃部分が半球形であることを特徴とする廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【請求項１０】
前記ハンマを回転軸に枢着し、バネ、油圧又は圧縮空気により、枢着支点を中心に回転軸の反回転方向に付勢力を作用し、破砕中、破砕すべき廃蛍光ランプに過剰な荷重がかかった際、前記付勢力の助けによりハンマを枢着する支点を中心にハンマの反回転方向に揺動可能とすることを特徴とした廃蛍光ランプの選択破砕方法。
【図１】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−７２６８６（Ｐ２００９−７２６８６Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４３５６２（Ｐ２００７−２４３５６２）
【出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]