JP3067650B2 - 竪型破砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家庭や事務所などか
ら排出される都市ゴミ、とくにビニール袋に収容されて
回収される都市ゴミを処理する竪型破砕機に係る。

【０００２】

【従来の技術】種々の性状の被砕物を種々の目的で破砕
するために多くの型式の破砕機が使用されているが、そ
の中にあって竪型破砕機はケーシングの上部に被砕物の
供給口を開口し、最下部に排出口を開口しているから、
被砕物の自重を利用して自動的に搬送しつつ破砕作用を
繰り返し受ける合理性がある。高速で回転する縦方向の
回転軸によって多段階のスィングハンマを旋回して被砕
物との衝突の機会を最も高く上げることができるから、
一般に破砕機能に優れ、高い破砕効率を具えるという利
点が広く評価されている。

【０００３】しかし、被砕物の性状は千差万別であり、
上部の供給口から投入された被砕物の種類によっては、
必ずしも満足できる破砕が常に保証されるわけではな
く、被砕物の性状や破砕の目的に適合するように竪型破
砕機の基本的な構成に種々の工夫を凝らした従来技術も
多く試みられている。

【０００４】特公昭５４−４０７６７号公報で提示され
た従来技術では、図６（Ａ）に示すように頂面に供給ホ
ッパを開口したケーシング１０１の中心に垂直の回転軸
１０２を立設し、該回転軸１０２の外周に嵌合したロー
タを介して最上段に第一列の可動刃１０３、その下方に
この図の実施例では５段に亘って第二列以下の可動刃１
０４……を遊動自在に装着し、さらに前記第一列の可動
刃１０３の上方へ突出する固定刃１０５と、第二列以下
の可動刃１０４……の各段差間に突出する固定刃１０６
をそれぞれケーシングの内周から複数個ほぼ均等の間隔
で水平に突設した構成を示している。

【０００５】この従来技術で特に対象とする被砕物は、
製材所、チップ工場などで大量に副産される水分を６０
％以上も含む硬いパルプ繊維質よりなる木皮である。し
たがって本従来技術の要旨は図（Ａ）に示す竪型破砕機
の構成に加え、破砕し難い木皮の破砕に特に有効な刃先
の形状を特定した点に絞られ、第一列可動刃１０３は同
図（Ｂ）に断面を示すように刃の回転方向に対して昇降
状斜辺を有する直角三角形断面の刃先を具え、また、第
二列以下の可動刃１０４は同図（Ｃ）に断面を示すよう
に同方向に対して横長方形の断面の刃先を具えることを
特徴とする。この従来技術は公知の竪型破砕機に前記刃
先形状に限定した点に意義があり、その他の多くの代
替、附加を構造上適用しても発明の目的、すなわち、水
分を大量に含んだパルプ繊維質よりなる木皮の剪断破砕
を的確には達成できないと謳っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近来、家庭や事務所な
どから発生する都市ゴミは、ビニール製などプラスチッ
ク製薄膜状の回収袋の中へ収納し、所定日（所定曜日）
に町内の所定の場所へ持参し、自治体やその指定業者が
それぞれの集積場所へ回収車を巡回して回収袋ごとロー
タリータンク内へ回収する態様を採っている。これによ
って大小様々な性状の都市ゴミを纏めて能率的に回収
し、ゴミが飛散したり粉塵や悪臭をまき散らす公害も阻
止できるという利点が好評である。しかし、このように
回収袋内に都市ゴミを収容する方式が定着すると同時
に、一つの課題が新たに芽生える原因ともなった。

【０００７】通常の家庭などでは自家で日々発生するゴ
ミは、スーパーなどで買物包みとして使用されるプラス
チック製の比較的小さい袋内へ採り集め、そのような小
袋を幾つか貯め込んで所定の大きな回収袋内へさらに収
納するという態様が一般的な習慣となっている。確かに
家庭の住民などから見れば手を汚さない最も合理的なゴ
ミ処理の方法であるが、回収側から見れば、大きい回収
袋内の中へさらに多数の小さいゴミ袋を二重に使ってゴ
ミを収容する形態が通常の姿となり、この形態が大勢を
占めると、従来公知の竪型破砕機では予備的なゴミの破
砕が効果的に進行しない原因となり易い。

【０００８】例えば、図６（Ａ）に示した従来技術の竪
型破砕機へ、本発明が特に対象とする二重袋入りの都市
ゴミを投入した場合を想定すると、大きい回収袋を第一
列可動刃１０３と固定刃１０５の間に挟み込もうとして
も、回収袋は固定刃の表面から滑り抜けて破砕されない
ままに下方へ転落する可能性が高いし、仮にここで回収
袋が裂けて中の小さいゴミ袋ごとに散乱したとしても、
その小さいゴミ袋が下方の第二列以下の可動刃１０４と
固定刃１０６との間に挟まれて破袋する保証があるわけ
ではなく、滑り抜けて小さいゴミ袋のまま、ケーシング
１０１内を排出口まで直行してしまう確率がかなり高
い。

【０００９】このような現象は固定刃１０３，１０４の
刃形が木皮を剪断することだけに目標を絞った前記図５
（Ｂ）（Ｃ）の形状に起因し、また、ケーシングから水
平に突出する固定刃１０５、１０６も単に平板状の突起
に過ぎないから、大型の回収袋も中の小さいゴミ袋も軟
質のプラスチック材の薄いフィルムできわめて滑り易い
表面と、打撃に遭えば直ちに打撃面に合せて変形し、衝
撃を吸収する柔軟性がマイナスの要因となって現われる
ことによる。特にスーパーなどで買物袋に使用するプラ
スチック袋は薄い割には強靭であり、容易に破断するこ
となく最後まで袋体の機能を保ったまま排出されること
が実験的に確認されており、多段階に加えられる折角の
衝撃エネルギーが十分に利用されないまま空費してゴミ
の有効破砕に繋がらないケースが頻発するという課題が
重い。

【００１０】予備処理としての都市ゴミの破砕、細片化
は処理後の都市ゴミの搬送系路での閉塞を防ぎ、金属や
各種有用成分の分離回収と再利用を容易とし、また後工
程である焼却炉内へ適切なサイズの可燃物として熱効率
の高い炉の運転を約束するなど、近年のゴミ処理には欠
かせない重要な前提を占めるに至っているから、その工
程の処理に欠陥が秘められていることは、ゴミ処理全体
の流れを阻害する大きな課題に発展する。本発明は以上
の課題を解決するために、習慣的に定着した二重のプラ
スチック製回収袋に収容された都市ゴミの有効破砕を特
に発明の対象とし、全国の自治体が共通して抱える障害
の解消を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る竪型破砕機
は、上方に供給口、下方に排出口を開口する竪型のケー
シングと、該ケーシング内の中心に立設した回転軸と、
該回転軸に外嵌したロータの外周へ複数段に亘って揺動
自在に装着したスィングハンマと、該スィングハンマの
各段差間へケーシングの内周から突出する固定刃を具え
た公知の竪型破砕機の構成に加え、スィングハンマの先
端部の少なくとも一側部に突起部を形成するとともに、
固定刃の先端部の少なくとも一側部に突起部を形成した
ことを構成上の特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は請求項１において、スィ
ングハンマの先端部の両側部に突起部を形成するととも
に、固定刃の先端部の両側部に突起部を形成し、回転軸
の回転方向を逆転自在に変換できる駆動機構を具えてい
る。請求項３の発明は請求項１または２において、回転
軸の頂面に円板状の分配板を被冠し、該分配板の上に複
数の突起を有する破袋板を設けている。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
縦断正面図（Ａ）とそのＸ−Ｘ矢視図（Ｂ）である。１
は竪型円筒形のケーシングで、上部に供給口２が開口
し、下方に排出口３が開口し、頂面は上蓋４で密閉され
ている。５は円筒形の軸心に相当する中心に垂直に立設
された回転軸で、保護筒６に軸受７，８によって軸支さ
れ、図示しない駆動機構によって高速回転できるように
連結している。なお、請求項２に係る形態では、駆動機
構が正逆転自由に変換できる機能を具え、適宜回転方向
を選択することができる。また、ケーシング１は、一般
に円筒形のものが用いられるが多角形のものであっても
よい。

【００１４】９は回転軸５の頂面に被冠された円板状の
分配板で、該分配板９の上には２個の突起１０を有する
破袋板１１が設けられている。１２は都市ゴミなどの回
収袋をケーシング１内へ供給するためのコンベアであ
る。１３は回転軸５の外周に外嵌して共回りするロータ
で、該ロータ１３には、縦軸１４を介して、ブレーカ１
５が揺動自在に遊嵌されている。１６は、前記ブレーカ
のすぐ下方でケーシング１内周から水平に突出する突起
である。

【００１５】１７は前記ブレーカ１５の下方で、ロータ
１３の外周へ水平に周設した複数段の環状板で、該環状
板１７を共通して貫通する縦軸１８にスィングハンマ１
９が遊嵌されている。２０は該スィングハンマ１９の各
段差間へケーシング１内周から水平に突出する固定刃で
ある。２１は前記環状板１７のさらに下方で、ロータ１
３の外周へ水平に周設した複数段の環状板で、該環状板
２１を共通して貫通する縦軸２２にリングハンマ２３が
遊嵌されている。２４はリングハンマ２３の下方に設け
られた排出羽根である。

【００１６】前記スィングハンマ１９は、図２（Ａ）に
示すように、その先端部２５の両側部を鋭角的な突起部
２６で形成し、先端部の中央部に切込み２７を凹設し第
二の突起部２８，２８を形成している。また、前記固定
刃２０は、図２（Ｂ）に示すように、その先端部２９の
両側部を鋭角的な突起部３０で形成し、側部の中央にも
別の突起部３１，３１を形成している。

【００１７】次に、この実施の形態の作用を説明する。
都市ゴミなどが収納されている回収袋は、供給コンベア
１２によって、破袋板１１の直上へ落下する。そして、
回収袋は自重によりその位置にとどまろうとするが、破
袋板１１には２個の突起１０があり、この突起１０は回
転軸５と共に高速回転しているので回収袋は突起１０に
引き裂かれ、中身の小さいゴミ袋や廃棄物などを露出
し、下方の分配板９によって円周方向にほぼ均等に振り
分けて落下させる。

【００１８】破袋板１１で破袋されなかった回収袋があ
っても、下方のブレーカ１５による打撃、あるいは、ブ
レーカ１５と突起１６にはさまれることにより破袋が行
われる。また、落下してきた小さいゴミ袋や廃棄物など
の被砕物は、ブレーカ１５による打撃を受けたり、ある
いは、ブレーカ１５と突起１６にはさまれることにな
る。そして、比較的大きな被砕物が粗く破砕されたり、
小さいゴミ袋の表面に傷がつけられたりする。

【００１９】小さいゴミ袋の表面に傷を付けたり、さら
には、小さいゴミ袋自身の破袋を効果的に行うために
は、ブレーカ１５の形状は、大型のスィングハンマであ
り、その先端部の側部を突起部で形成されていることが
望ましい。また、前記突起１６も、その先端部の側部を
突起部で形成されていることが望ましい。

【００２０】次に、被砕物は、さらに下方へ落下し、高
速回転するスィングハンマ１９の激しい打撃を受ける。
そして、小さいゴミ袋に収納されていない廃棄物は破砕
される。また、小さいゴミ袋は、スィングハンマ１９の
打撃面に合せて変形した後、図３に示したように、スィ
ングハンマ１９と固定刃２０に挟まれることになる。ス
ィングハンマ１９は、その先端部の側部に鋭角的な突起
部２６を有し、固定刃２０も、その先端部２９の側部に
鋭角的な突起部３０を有しているので、スィングハンマ
１９と固定刃２０に挟まれた、小さいゴミ袋は、滑るこ
とがなく、必ず、引き裂かれることになる。小さいゴミ
袋から解放された廃棄物は、下段のスィングハンマ１９
の打撃を受けたり、あるいはスィングハンマ１９と固定
刃２０に挟まれて、さらに、細かく破砕される。

【００２１】図２（Ａ）に示したように、スィングハン
マ１９の先端部２５の中央部に切込み２７を凹設し第二
の突起部２８を形成したのは、小さいゴミ袋などに傷を
与える機会を増やすためであり、図２（Ｂ）に示したよ
うに、固定刃２０の側部の中央部にも別の突起部３１を
形成したのは、小さいゴミ袋が滑り抜けることを、より
防止するためである。

【００２２】スィングハンマ１９は当然耐摩耗性の高い
金属材料、ときにはセラミックスなどで耐用年数の延長
を目指しているが、金属やガラス類など種々の材質が雑
多に混在する都市ゴミの集積体に切り込む限り、その摩
耗退入は避けられない。その場合をあらかじめ想定して
スィングハンマ１９、固定刃２０のそれぞれの突起部２
６，３０を対称的に形成しておけば、一方の摩耗退入に
よって破砕効率が最早限界まで落ち込んだとき、回転軸
の回転方向を逆転自在にできる駆動機構により、回転方
向を変えれば、未摩耗の別の突起部２６，３０を改めて
使用し、破砕効率を再び元の新品状態にまで回復するこ
とができ、稼働率の向上とメンテナンス工数の低減に大
いに貢献する。

【００２３】また、布やプラスチックシートの様に、ス
ィングハンマ１９の打撃のみでは、細かく破砕すること
が期待できない廃棄物も、小さいゴミ袋と同様に、スィ
ングハンマ１９と固定刃２０に挟まれて引き裂かれるこ
とになる。

【００２４】細かく破砕された被砕物は、さらに下方へ
落下し、リングハンマ２３により圧縮破砕されると共
に、生ゴミなどの水分がしぼり出される。そして、最終
の破砕作用を受けた被砕物は細片化してケーシング１の
最下方に到達し、回転軸５と共に回転する排出羽根２４
によってケーシング１の内周面側へ撥ね飛ばされ、一箇
所だけ開口している排出口３からケーシング１外へ排出
される。

【００２５】図４は本発明に係るスィングハンマ１９の
種々の実施の形態を示したものであり、同図（Ａ）は、
先端部２５の一側部だけを角状の突起部３２で形成し、
図（Ｂ）では、先端部２６の両側部を角状の突起部３２
で形成し、また図（Ｃ）では、さらに、先端部２５の中
央部に切り込み２７を凹設して、第二の鋭角状の突起部
２８，２８を向い合わせに形成し、図（Ｄ）は、図２
（Ａ）のものに、両側部の中央部に別の突起部３３を突
設したものであり、種々の形態を自由に選ぶことができ
る。

【００２６】また、図５は本発明に係る固定刃２０の種
々の形態を示したものであり、同図（Ａ）は先端部の一
側部だけを角状の突起部３４で形成し、図（Ｂ）では、
両側部を角状の突起部３４で形成し、また図（Ｃ）
（Ｄ）では先端部の両側部を鋭角三角形状の突起部３５
で形成し、図（Ｅ）は先端部付近の側部に三角形状の突
起部３６を設けた場合など、これ以外にも剪断や裂断に
より効果的な多種類の形態が実施可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る竪型破砕機は以上に述べた
通り、都市ゴミを家庭や事務所などから回収するときに
ほぼ全国的に慣習化されるように指導されたゴミ回収専
用の回収袋と、その大きい回収袋内に収納され小さいゴ
ミ袋の取り合せという回収形態を採ったとき、従来技術
の何れの竪型破砕機でも不十分であった破砕、剪断作用
を大幅に改善する効果が著しい。因みに本発明に係る竪
型破砕機と、スィングハンマおよび固定刃の先端部の側
部に突起部を設けない公知の竪型破砕機とをその他の運
転条件は同一に揃え、同一性状の都市ゴミを破砕する実
験を行なった結果、本発明の実施では１００ｍｍ目開口
のメッシュ篩いをパスしない被砕物は皆無であったのに
対し、従来技術の実施では、小さいゴミ袋がそのまま排
出され１００ｍｍ目開口のメッシュ篩いを通過できなか
った破砕不十分の被砕物が実に２５重量％を記録し、他
の条件が整合する限りこの差は明らかに本発明特有の効
果であることに疑問の余地がない。

【００２８】請求項２については、言うまでもなくスィ
ングハンマの破砕効率を一定に維持する期間を従来技術
に比べて倍増し、更新に必要な装置の停止期間と煩瑣な
メンテナンスの労力を半減できることが現場作業にもた
らす大きな効果して現われる。また、請求項３について
は、回収袋を破袋して、中に収容されていた小さいゴミ
袋を満遍なく下方へ分配するので、スィングハンマと固
定刃の間に小さいゴミ袋を挟み込んで引き裂くことが確
実に行われる。したがって後工程へ廃棄物をゴミ袋に収
納されたまま搬送される恐れがなく、現実のゴミ処理
上、享受されるメリットはきわめて顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す縦断正面図（Ａ）
と、同図のＸ−Ｘ矢視図である。

【図２】実施形態のうち、スィングハンマの正面図
（Ａ）と固定刃の正面図（Ｂ）である。

【図３】スィングハンマと固定刃の作用を示す部分的な
正面図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）によって種々なスィングハンマ
の実施の形態を示す正面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｅ）によって種々な固定刃の実施の
形態を示す正面図である。

【図６】従来技術の縦断正面図（Ａ）とその第一列可動
刃の断面図（Ｂ）、第二列可動刃の断面図（Ｃ）であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 供給口 ３ 排出口 ５ 回転軸 ９ 分配板 11 破袋板 13 ロータ 14 縦軸 17 環状板 18 縦軸 19 スィングハンマ 20 固定刃 21 環状板 22 縦軸 23 リングハンマ 25 先端部 26，32 突起部 29 先端部 30，34，35，36 突起部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 13/00 - 13/31 B02C 18/00 - 18/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方に供給口、下方に排出口を開口する
   竪型のケーシングと、該ケーシング内の中心に立設した
   回転軸と、該回転軸に外嵌したロータの外周へ複数段に
   亘って揺動自在に装着したスィングハンマと、該スィン
   グハンマの各段差間へケーシングの内周から突出する固
   定刃を具えた竪型破砕機において、スィングハンマの先
   端部の少なくとも一側部に突起部を形成するとともに、
   固定刃の先端部の少なくとも一側部に突起部を形成した
   ことを特徴とする竪型破砕機。
2. 【請求項２】 請求項１において、スィングハンマの先
   端部の両側部に突起部を形成するとともに、固定刃の先
   端部の両側部に突起部を形成し、回転軸の回転方向を逆
   転自在に変換できる駆動機構を具えたことを特徴とする
   竪型破砕機。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、回転軸の頂
   面に円板状の分配板を被冠し、該分配板の上に複数の突
   起を有する破袋板を設けたことを特徴とする竪型破砕
   機。