JP4218109B2 - 陰極線管のリサイクル方法とその装置 - Google Patents
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）をリサイクルする方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄される映像機器（陰極線管を備えたテレビジョン受像機またはパソコンまたはディスプレイモニター等）は解体され、構成材料毎に分別再生処理（リサイクル）される。
陰極線管は、鉛を含むファンネルガラスと鉛を含まないパネルガラスとに分けられ、それぞれ別々に再利用される。
【０００３】
陰極線管の再生処理方法としては例えば、特開平５−１８５０６４号公報、特開平９−１０３７６２号公報等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−１８５０６４号公報では乾式のゴム摩擦方式によりカレットガラスを洗浄しているので時間を要し研磨剤を構成するゴム片を回収しなければならない。
特開平９−１０３７６２号公報では破砕したカレットガラスをかき混ぜながら洗浄するため、短時間に処理できない恐れがあった。
【０００５】
本発明は陰極線管のリサイクル処理を短時間で効率よく自動化し、処理装置の全長を短くすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明における陰極線管のリサイクル方法は、
（１）陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、または陰極線管の周囲に金属ワイヤーを巻回し通電加熱してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、の内いずれか一つの工程と、
（２）陰極線管を構成するファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々にカレットガラスに破砕する工程と
（３）さらに、金属と金属を含んだカレットガラスとを磁力選別する工程と、
（４）さらに、カレットガラスの重なりを解消し前記カレットガラスをコンベヤ上に平坦に並べる振動ふるい工程と、
（５）さらに、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数の低圧ブラスト洗浄工程とを備え、ブロワーの圧力を１Ｋｇｆ／ｃｍ↑２以下、風速を１５０〜２００ｍ／秒とし、
（６）さらに、蛍光体を真空吸引して回収する蛍光体回収工程とを備えた構成とした。
【０００７】
また、本発明における陰極線管のリサイクル処理装置は、
（１）陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置、または陰極線管の周囲に金属ワイヤーを巻回し通電加熱してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置の内いずれか一方と、
（２）ドラム円筒面に刃物を立設した回転刃により，分離したファンネル部を打撃して１〜５ｃｍ角の大きさに破砕するハンマー式破砕機と、プレート面に板状の刃物をプレート面に格子状に立設した格子状刃で，分離したパネル部を１〜５ｃｍ角の大きさに押圧破砕する押圧式破砕機とを備え、
（３）さらに、金属と金属を含んだカレットガラスとを磁力選別する磁力選別機を備え、
（４）さらに、カレットガラスの重なりを解消し前記カレットガラスをコンベヤ上に平坦に並べる振動ふるい機を備え、
（５）さらに、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数の低圧ブラスト洗浄機とを備え、ブロワーの圧力を１Ｋｇｆ／ｃｍ↑２以下、風速を１５０〜２００ｍ／秒とし、
（６）さらに、蛍光体を真空吸引して回収する蛍光体回収装置を備えた構成とした。
【０００８】
上記構成により、陰極線管のリサイクルを短時間で自動化できる。また、リサイクル装置の全長を短くできる。その結果、リサイクル率が向上し、環境保全、資源の有効活用に役立つ。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における第１の発明は、陰極線管を構成するファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々にカレットガラスに破砕する工程と、前記それぞれのカレットガラスを別々に研掃材を含んだ低圧のエヤーでブラスト洗浄する工程とを備えたことを特徴とする陰極線管のリサイクル方法としたもので、陰極線管のリサイクル処理を短時間で行える。
【００１０】
さらに第２の発明は、陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程の内いずれか一方の工程を備えたことを特徴とする第１の発明に記載の陰極線管のリサイクル方法としたもので、陰極線管を効率よく確実にファンネル部とパネル部とに分離できる。
【００１１】
さらに、第３の発明は、陰極線管を構成するファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々にカレットガラスに破砕する複数の破砕機と、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数の低圧ブラスト洗浄機とを備えたことを特徴とする陰極線管のリサイクル装置としたもので、陰極線管のリサイクル処理を自動化できる。
【００１２】
さらに第４の発明は、陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置の内いずれか一方を備えたことを特徴とする第１〜３の発明のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置としたもので、陰極線管を効率よく確実にファンネル部とパネル部とに分離できる。
【００１３】
さらに第５の発明は、ファンネル部の破砕機をドラム円筒面に刃物を立設したハンマー式とし、パネル部の破砕機をプレート面に板状の刃物を格子状に立設した構成とした第１〜４の発明のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置としたもので、各ガラスのカレット化を確実に実施できる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００１５】
（実施例）
図１は本発明の一実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図（フローチャート）、図２は本発明のもう一つの実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図、図３は本発明のファンネル部またはパネル部のリサイクル工程の概念図、図４は本発明におけるファンネル部の破砕工程の概念図、図５は図４の概念斜視図ともう一つのファンネル部の破砕工程の概念斜視図、図６は本発明のブラスト洗浄機の概念斜視図、図７は本発明におけるパネル部の破砕機の概念側面図、図８は本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離前の斜視図、図９は本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離後の斜視図、図１０は本発明の一実施例におけるファンネル／パネル接合部のフリットガラスを除去し、Ｖ溝加工するための装置の概略構成を示した模式的正面図、図１１は本発明の一実施例におけるフリットガラスの除去方法を工程順に示したフリットガラス部の拡大断面図を示す。
【００１６】
次に、陰極線管のリサイクル処理手順とその装置について図１の流れ図を中心に説明する。図８、図１１に示す陰極線管８１はファンネル部（ファンネルガラス）８２とパネル部（パネルガラス）８３とからなり、フリットガラス１３０により接合されている。
図１０はフリットガラスの研削加工とＶ溝加工を行う装置の概念の模式的正面図を示す。図１０、図１１において、符号１３０はフリットガラス、１３１は平面、１３２は溝、２００はフリットガラス除去装置、２１０は回転テーブル、２１１は回転方向、２２０は研削装置、２２１は研削砥石、２２２はモータ、２２３はアーム、２２４は移動方向、２３０は溝形成装置、２３１はバイト、２３３はアーム、２３４は移動方向をそれぞれ示す。
【００１７】
陰極線管８１はまず、ファンネル部８２とパネル部８３とに分離される。（Ｓ１０１）その手順を図１１を参照しながら説明する。
陰極線管８１のフリットガラス１３０の周面を研削砥石２２１により、Ｈ寸法が１．５〜２．５ｍｍ程度になるよう平らに研削加工する。研削砥石は直径１００ｍｍ程度、砥石厚さ２０ｍｍ程度、砥石回転数２，０００〜５，０００回転／分程度とした。
次に、超鋼バイト２３１によりＶ字状の溝１３２を深さ１．５〜２．５ｍｍ程度に切削加工する。超鋼バイト２３１の送り速度は２〜１０ｃｍ／秒、好適には３〜５ｃｍ／秒とした。
【００１８】
その後、温水（約５０℃、４０リットル／分、５０秒程度）と冷水（約１３℃、２０リットル／分、１０秒程度）と温水（約５０℃、４０リットル／分、１０秒程度）を陰極線管のフェイス面より交互にかけファンネル部８２とパネル部８３とに分離する。分離後の状態を図９に示す（ステップ１０１）。
なお、陰極線管が温水や冷水で濡れるのを防止するため、予め数μｍ〜２０μｍ程度の厚さの樹脂フイルムシートたとえば塩化ビニル、ナイロン、ポリエステル等の内いずれか一つを陰極線管に被せておいてもよい。また、ネック部８４は分離前に予め折り取っておいてもよい。
【００１９】
陰極線管を分離する工法としては上記の他に、陰極線管の周囲に管を巻回し温水（約６０℃、６０秒程度）と冷水（約１０℃、２０秒程度）と温水（約６０℃、２０秒程度）とを交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する方法、または陰極線管の周囲に金属ワイヤーを巻回し通電加熱してファンネル部とパネル部とに分離する方法等（いずれも図示せず。）、任意の手段を用いてよい。
【００２０】
次に、分離したファンネル部とパネル部とを、それぞれ別々に（別工程で）、最終形状が１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する。（Ｓ１０３〜Ｓ１０４、Ｓ２０３〜Ｓ２０４）
ファンネル部とパネル部の破砕に当たっては一挙に１ｃｍ〜５ｃｍの大きさに破砕してもよい。または、一次破砕で１０ｃｍ角程度の大きさに破砕し、二次破砕で目的寸法にまで破砕するようにしてもよい。
一次破砕はハンマー等で手作業で実施してもよいし、破砕機を用いて自動的に破砕してもよい。
【００２１】
ハンマー型破砕機の一例の概念図を図４、図５に示す。この場合はファンネル部の破砕工程（Ｓ２０３，Ｓ２０４）の例を示す。
図４に示す破砕機２は第１の回転刃２Ａと第２の回転刃２Ｂとを備え、２段階で１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する構成としている。ファンネル部８２または１０ｃｍ角程度に予め別工程で破砕されたファンネルガラス片（図示せず。）のいずれか一方が搬入コンベヤで破砕機に投入される。
第１の回転刃２Ａは回転軸２１の周囲（円筒面）に９０度毎に螺旋状にピッチ４０〜７０ｍｍ間隔で立設されている。回転数は数十回転／分〜１０００回転／分程度とした。なお、回転刃２Ａは螺旋状に配置することに代え、９０度毎に軸長方向に所定間隔毎に（ピッチ１００ｍｍ程度）平行するごとく立設するようにしてよいことは言うまでもない。
【００２２】
第２の回転刃２Ｂはカレット受け板２Ｃ上に落下してきたファンネルガラス片（大きな寸法のカレット）をスリット状スレッジとの間で１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する。
第２の回転刃２Ｂは回転軸２１の周囲（円筒面）に９０度毎に螺旋状にピッチ３０〜５０ｍｍ間隔で立設されている。回転数は数十回転／分〜１０００回転／分程度とした。第２の回転刃２Ｂの場合も螺旋状に配置することに代え、９０度毎に軸長方向に所定間隔毎に（ピッチ５０ｍｍ程度）平行するごとく立設するようにしてよい。
上記構成の破砕機は均一なカレットサイズに破砕でき、かつガラス微粉の発生量が少ない。
【００２３】
図５の左側にもう一つの実施例におけるファンネル部の破砕方法の模式図を示す。この場合の装置は一対の多段クラッシュロールを用いる構成としたもので、カレットサイズのバラツキと粉末ガラスの発生量が図４の場合に較べ若干多い。なお、その他任意の破砕装置を用いてよいことは言うまでもない。
【００２４】
１ｃｍ〜５ｃｍの寸法に破砕されたカレットは搬出コンベヤ３により搬出され、振るい機４に投入される。
図３において、振るい機４は重なっているカレットに振動を加えることにより、カレットが平坦に並んだ状態で磁力選別コンベヤ６上に配列し、次工程の磁力選別機５へ搬送する。（Ｓ２０５）
磁力選別機５は磁力によりカレットに混入した金属片または金属を含むカレット片を吸引除去する。（Ｓ２０６）
その後、カレットは磁力選別（磁選）用コンベヤ６でブラスト洗浄機７へ搬送される。
【００２５】
ブラスト洗浄機７は乾式を用いており模式的斜視図を図６に示す。ブラスト洗浄機７はブロワーからなる低圧空気供給手段と（図示せず。）、研掃材供給手段と、研掃材噴射ノズルと、カレット送りスクリューとからなる。
図６において、符号６１は洗浄前のカレット投入口、６２は螺旋形のカレット送りスクリュー、６３は前記カレット送りスクリューを包囲するドラム、６４は前記ドラムの底部に複数穿孔した開口で、カレットガラス粉末、ガラスビーズ、カレット表面から取り除いた除去物（例えば、ファンネル部に塗布した黒鉛、パネル部に塗布した蛍光体等）を排出する。
６５は洗浄後のカレット搬出口、６６は振るい機、６７はガラスビーズストッカー、６８は前記ガラスビーズ噴射ノズル、６９はガラスビーズ等の回収ホッパーである。
【００２６】
カレットが送りスクリュー６２によって図６の左側から右側に送られる間に、カレット相互の摩擦と衝突、およびガラスビーズとカレットガラス粉末とを含んだ低圧エヤーがカレットに吹き付けられ、カレット表面に塗布または付着していた黒鉛等の非ガラス部材は除去・洗浄される。詳しくは、
カレット投入口６１から供給されたカレットは、送りスクリュー６２と、図示していないメッシュベルトとに挟持され送りスクリュー６２の上部に搬送される。スクリュー６２の上部には噴射ノズル６８が直線上に配列されている。噴射ノズル６８からはガラスビーズとカレットガラス粉末とを含んだエヤーが前記各噴射ノズル６８からカレット上に噴射され、カレットを洗浄する。
【００２７】
噴射ノズル６８から噴射される低圧エヤーはゲージ圧１Ｋｇｆ／ｃｍ↑２以下、好ましくは０．５Ｋｇｆ／ｃｍ↑２程度、風速は１００〜２００ｍ／秒、好ましくは１８０ｍ／秒程度でブロワー送風される。
ガラスビーズの粒径は８０μｍ〜１００μｍで、エヤーへの混入量は数十ｇ〜数百ｇ／分とした。
ドラム６３の底部に落下した黒鉛、ガラスビーズ、カレットガラス粉末等は開口６４（孔径約５ｍｍ程度）を通って回収ホッパー６９内に落下し、図示しないフィルターと振動モーター等により分類される。
【００２８】
分類された部材の内、ガラス微粉末と黒鉛粉末はエヤーを用いたサイクロン方式によりダストストッカーへ回収される。（図示せず。）
所定メッシュのフィルターを通過したカレットガラス粉末とガラスビーズはガラスビーズストッカー６７へ研掃材としてエヤー搬送され再利用される。
洗浄済みカレットは搬出コンベア８により再利用カレットボックスへ収納されリサイクルされる。
【００２９】
以上がファンネル部のリサイクル工程であるが、パネル部のリサイクル工程も基本的にはファンネル部の場合と同様である。
異なっている点は、パネル部の破砕工程で、破砕機の模式的正面図を図７に示す。該破砕機はハニカム形状や格子状に植立した刃を油圧駆動してパネル面を押圧し、最終形状が１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する。
符号７１は縦、横の植立ピッチが５０〜１００ｍｍ程度のプレート状刃で、先端を鋭利な角錐状に研削加工してなる。
７２は刃の保持プレート、７３は前記保持プレートを上下動させる油圧シリンダ、７４はカレット受け板、７５は破砕されたカレット、７６は搬出コンベヤを示す。（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）
所定寸法に破砕されたカレットは、受け板７４を反転して搬出コンベヤ７６により搬出される。その後、ファンネル部とは別の設備ライン、即ち、振るい工程（Ｓ１０５）、磁力選別工程（Ｓ１０６）、カレット洗浄工程（Ｓ１０７）を経てリサイクルされる。
カレット洗浄工程（Ｓ１０７）では当然のことながら、蛍光体が除去・回収される。洗浄方法や回収方法はファンネル部の場合と同様とした。
【００３０】
なお、図１に示す工程順序は一実施例であって、適宜ステップを変更したり追加してよいことは言うまでもない。例えば、図２に示すように、パネル部を破砕する前に蛍光体を真空吸引、またはＳ２０７で説明した低圧ブラスト洗浄などを行い、その後、同様の工程を経るようにしてもよい。
勿論、ファンネル部についても、ステップＳ２０３の破砕工程の前に黒鉛を回転ブラシで研磨除去したりブラスト洗浄するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、ファンネル部とパネル部との分離（分割）に際し、フリットガラス１３０を平面１３１に研削する手段として、アルミナや鋼球等の研掃材を含んだショットブラスト加工により実施するようにしてよい。
ショットブラストの加工条件の一例を記すと、アルミナ粒子径３００〜５００μｍ、アルミナ粒子の供給量６００〜６５０ｇ／分、アルミナ噴射ノズルと陰極線管との距離３０〜５０ｍｍ、ノズルスキャン速度３０〜５０ｍｍ、噴射する際に使用する空気圧は０．５〜１．０Ｋｇｆ／ｃｍ↑２好適には０．６〜０．８Ｋｇｆ／ｃｍ↑２，１５０ｍ／秒でブロワー送風等とした。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の陰極線管のリサイクル方法によれば、リサイクル処理を短時間で効率よく自動化できる。特に、低圧ブロワーにより簡単な設備で洗浄効果を上げられる。また、温水と冷水を用い効率よく確実に陰極線管をファンネル部とパネル部とに分離（分割）する。その結果、設備ライン長さとコストの低減を図れ、リサイクルコストも低減できる。また、リサイクル率の向上と環境保全に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図
【図２】本発明のもう一つの実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図
【図３】本発明の一実施例における陰極線管のリサイクル工程の概念図
【図４】本発明の一実施例におけるファンネル部の破砕機の模式的側面図
【図５】本発明の一実施例におけるファンネル部の破砕機の模式的斜視図
【図６】本発明の一実施例におけるブラスト洗浄機の模式的斜視図
【図７】本発明の一実施例におけるパネル部破砕機の模式的側面図
【図８】本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離前の斜視図
【図９】本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離後の斜視図
【図１０】本発明の一実施例におけるファンネル／パネル接合部のフリットガラスを除去するための装置の概略構成を示した模式的正面図
【図１１】本発明の一実施例におけるフリットガラスの除去方法を工程順に示したフリットガラス部の拡大断面図
【符号の説明】
１ 搬入コンベヤ
２ 破砕機
３ 搬出コンベヤ
４ 振るい機
５ 磁力選別機
６ 磁選用コンベヤ
７ ブラスト洗浄機
８ 搬出コンベヤ
２Ａ 第１の回転刃
２Ｂ 第２の回転刃
２Ｃ カレット受け板
２１ 回転軸
２２ 立設刃
２５ 第１のクラッシュロール
２６ 第２のクラッシュロール
６１ カレット投入口
６２ 送りスクリュー
６３ ドラム
６４ 開口
６５ カレット搬出口
６６ 振るい機
６７ ガラスビーズストッカー
６８ 噴射ノズル
７１ 格子状の刃
７２ 保持プレート
７３ 油圧シリンダ
７４ カレット受け板
７５ カレット
７６ 搬出コンベヤ
８１ 陰極線管
８２ ファンネル部（ファンネルガラス）
８３ パネル部（パネルガラス）
１３０ フリットガラス
１３１ 平面
１３２ 溝
２００ フリットガラス除去装置
２１０ 回転テーブル
２１１ 回転方向
２２０ 研削装置
２２１ 研削砥石
２２２ モータ
２２３ アーム
２２４ 移動方向
２３０ 溝形成装置
２３１ バイト
２３３ アーム
２３４ 移動方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）をリサイクルする方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄される映像機器（陰極線管を備えたテレビジョン受像機またはパソコンまたはディスプレイモニター等）は解体され、構成材料毎に分別再生処理（リサイクル）される。
陰極線管は、鉛を含むファンネルガラスと鉛を含まないパネルガラスとに分けられ、それぞれ別々に再利用される。
【０００３】
陰極線管の再生処理方法としては例えば、特開平５−１８５０６４号公報、特開平９−１０３７６２号公報等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−１８５０６４号公報では乾式のゴム摩擦方式によりカレットガラスを洗浄しているので時間を要し研磨剤を構成するゴム片を回収しなければならない。
特開平９−１０３７６２号公報では破砕したカレットガラスをかき混ぜながら洗浄するため、短時間に処理できない恐れがあった。
【０００５】
本発明は陰極線管のリサイクル処理を短時間で効率よく自動化し、処理装置の全長を短くすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明における陰極線管のリサイクル方法は、
（１）陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、または陰極線管の周囲に金属ワイヤーを巻回し通電加熱してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、の内いずれか一つの工程と、
（２）陰極線管を構成するファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々にカレットガラスに破砕する工程と
（３）さらに、金属と金属を含んだカレットガラスとを磁力選別する工程と、
（４）さらに、カレットガラスの重なりを解消し前記カレットガラスをコンベヤ上に平坦に並べる振動ふるい工程と、
（５）さらに、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数の低圧ブラスト洗浄工程とを備え、ブロワーの圧力を１Ｋｇｆ／ｃｍ↑２以下、風速を１５０〜２００ｍ／秒とし、
（６）さらに、蛍光体を真空吸引して回収する蛍光体回収工程とを備えた構成とした。
【０００７】
また、本発明における陰極線管のリサイクル処理装置は、
（１）陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置、または陰極線管の周囲に金属ワイヤーを巻回し通電加熱してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置の内いずれか一方と、
（２）ドラム円筒面に刃物を立設した回転刃により，分離したファンネル部を打撃して１〜５ｃｍ角の大きさに破砕するハンマー式破砕機と、プレート面に板状の刃物をプレート面に格子状に立設した格子状刃で，分離したパネル部を１〜５ｃｍ角の大きさに押圧破砕する押圧式破砕機とを備え、
（３）さらに、金属と金属を含んだカレットガラスとを磁力選別する磁力選別機を備え、
（４）さらに、カレットガラスの重なりを解消し前記カレットガラスをコンベヤ上に平坦に並べる振動ふるい機を備え、
（５）さらに、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数の低圧ブラスト洗浄機とを備え、ブロワーの圧力を１Ｋｇｆ／ｃｍ↑２以下、風速を１５０〜２００ｍ／秒とし、
（６）さらに、蛍光体を真空吸引して回収する蛍光体回収装置を備えた構成とした。
【０００８】
上記構成により、陰極線管のリサイクルを短時間で自動化できる。また、リサイクル装置の全長を短くできる。その結果、リサイクル率が向上し、環境保全、資源の有効活用に役立つ。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における第１の発明は、陰極線管を構成するファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々にカレットガラスに破砕する工程と、前記それぞれのカレットガラスを別々に研掃材を含んだ低圧のエヤーでブラスト洗浄する工程とを備えたことを特徴とする陰極線管のリサイクル方法としたもので、陰極線管のリサイクル処理を短時間で行える。
【００１０】
さらに第２の発明は、陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管の分離工程の内いずれか一方の工程を備えたことを特徴とする第１の発明に記載の陰極線管のリサイクル方法としたもので、陰極線管を効率よく確実にファンネル部とパネル部とに分離できる。
【００１１】
さらに、第３の発明は、陰極線管を構成するファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々にカレットガラスに破砕する複数の破砕機と、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数の低圧ブラスト洗浄機とを備えたことを特徴とする陰極線管のリサイクル装置としたもので、陰極線管のリサイクル処理を自動化できる。
【００１２】
さらに第４の発明は、陰極線管の周囲にＶ字状の溝を切削加工した後、温水と冷水を交互にかけファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置、または陰極線管の周囲に管を巻回し温水と冷水を交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する陰極線管分離装置の内いずれか一方を備えたことを特徴とする第１〜３の発明のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置としたもので、陰極線管を効率よく確実にファンネル部とパネル部とに分離できる。
【００１３】
さらに第５の発明は、ファンネル部の破砕機をドラム円筒面に刃物を立設したハンマー式とし、パネル部の破砕機をプレート面に板状の刃物を格子状に立設した構成とした第１〜４の発明のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置としたもので、各ガラスのカレット化を確実に実施できる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００１５】
（実施例）
図１は本発明の一実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図（フローチャート）、図２は本発明のもう一つの実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図、図３は本発明のファンネル部またはパネル部のリサイクル工程の概念図、図４は本発明におけるファンネル部の破砕工程の概念図、図５は図４の概念斜視図ともう一つのファンネル部の破砕工程の概念斜視図、図６は本発明のブラスト洗浄機の概念斜視図、図７は本発明におけるパネル部の破砕機の概念側面図、図８は本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離前の斜視図、図９は本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離後の斜視図、図１０は本発明の一実施例におけるファンネル／パネル接合部のフリットガラスを除去し、Ｖ溝加工するための装置の概略構成を示した模式的正面図、図１１は本発明の一実施例におけるフリットガラスの除去方法を工程順に示したフリットガラス部の拡大断面図を示す。
【００１６】
次に、陰極線管のリサイクル処理手順とその装置について図１の流れ図を中心に説明する。図８、図１１に示す陰極線管８１はファンネル部（ファンネルガラス）８２とパネル部（パネルガラス）８３とからなり、フリットガラス１３０により接合されている。
図１０はフリットガラスの研削加工とＶ溝加工を行う装置の概念の模式的正面図を示す。図１０、図１１において、符号１３０はフリットガラス、１３１は平面、１３２は溝、２００はフリットガラス除去装置、２１０は回転テーブル、２１１は回転方向、２２０は研削装置、２２１は研削砥石、２２２はモータ、２２３はアーム、２２４は移動方向、２３０は溝形成装置、２３１はバイト、２３３はアーム、２３４は移動方向をそれぞれ示す。
【００１７】
陰極線管８１はまず、ファンネル部８２とパネル部８３とに分離される。（Ｓ１０１）その手順を図１１を参照しながら説明する。
陰極線管８１のフリットガラス１３０の周面を研削砥石２２１により、Ｈ寸法が１．５〜２．５ｍｍ程度になるよう平らに研削加工する。研削砥石は直径１００ｍｍ程度、砥石厚さ２０ｍｍ程度、砥石回転数２，０００〜５，０００回転／分程度とした。
次に、超鋼バイト２３１によりＶ字状の溝１３２を深さ１．５〜２．５ｍｍ程度に切削加工する。超鋼バイト２３１の送り速度は２〜１０ｃｍ／秒、好適には３〜５ｃｍ／秒とした。
【００１８】
その後、温水（約５０℃、４０リットル／分、５０秒程度）と冷水（約１３℃、２０リットル／分、１０秒程度）と温水（約５０℃、４０リットル／分、１０秒程度）を陰極線管のフェイス面より交互にかけファンネル部８２とパネル部８３とに分離する。分離後の状態を図９に示す（ステップ１０１）。
なお、陰極線管が温水や冷水で濡れるのを防止するため、予め数μｍ〜２０μｍ程度の厚さの樹脂フイルムシートたとえば塩化ビニル、ナイロン、ポリエステル等の内いずれか一つを陰極線管に被せておいてもよい。また、ネック部８４は分離前に予め折り取っておいてもよい。
【００１９】
陰極線管を分離する工法としては上記の他に、陰極線管の周囲に管を巻回し温水（約６０℃、６０秒程度）と冷水（約１０℃、２０秒程度）と温水（約６０℃、２０秒程度）とを交互に前記管内に供給してファンネル部とパネル部とに分離する方法、または陰極線管の周囲に金属ワイヤーを巻回し通電加熱してファンネル部とパネル部とに分離する方法等（いずれも図示せず。）、任意の手段を用いてよい。
【００２０】
次に、分離したファンネル部とパネル部とを、それぞれ別々に（別工程で）、最終形状が１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する。（Ｓ１０３〜Ｓ１０４、Ｓ２０３〜Ｓ２０４）
ファンネル部とパネル部の破砕に当たっては一挙に１ｃｍ〜５ｃｍの大きさに破砕してもよい。または、一次破砕で１０ｃｍ角程度の大きさに破砕し、二次破砕で目的寸法にまで破砕するようにしてもよい。
一次破砕はハンマー等で手作業で実施してもよいし、破砕機を用いて自動的に破砕してもよい。
【００２１】
ハンマー型破砕機の一例の概念図を図４、図５に示す。この場合はファンネル部の破砕工程（Ｓ２０３，Ｓ２０４）の例を示す。
図４に示す破砕機２は第１の回転刃２Ａと第２の回転刃２Ｂとを備え、２段階で１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する構成としている。ファンネル部８２または１０ｃｍ角程度に予め別工程で破砕されたファンネルガラス片（図示せず。）のいずれか一方が搬入コンベヤで破砕機に投入される。
第１の回転刃２Ａは回転軸２１の周囲（円筒面）に９０度毎に螺旋状にピッチ４０〜７０ｍｍ間隔で立設されている。回転数は数十回転／分〜１０００回転／分程度とした。なお、回転刃２Ａは螺旋状に配置することに代え、９０度毎に軸長方向に所定間隔毎に（ピッチ１００ｍｍ程度）平行するごとく立設するようにしてよいことは言うまでもない。
【００２２】
第２の回転刃２Ｂはカレット受け板２Ｃ上に落下してきたファンネルガラス片（大きな寸法のカレット）をスリット状スレッジとの間で１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する。
第２の回転刃２Ｂは回転軸２１の周囲（円筒面）に９０度毎に螺旋状にピッチ３０〜５０ｍｍ間隔で立設されている。回転数は数十回転／分〜１０００回転／分程度とした。第２の回転刃２Ｂの場合も螺旋状に配置することに代え、９０度毎に軸長方向に所定間隔毎に（ピッチ５０ｍｍ程度）平行するごとく立設するようにしてよい。
上記構成の破砕機は均一なカレットサイズに破砕でき、かつガラス微粉の発生量が少ない。
【００２３】
図５の左側にもう一つの実施例におけるファンネル部の破砕方法の模式図を示す。この場合の装置は一対の多段クラッシュロールを用いる構成としたもので、カレットサイズのバラツキと粉末ガラスの発生量が図４の場合に較べ若干多い。なお、その他任意の破砕装置を用いてよいことは言うまでもない。
【００２４】
１ｃｍ〜５ｃｍの寸法に破砕されたカレットは搬出コンベヤ３により搬出され、振るい機４に投入される。
図３において、振るい機４は重なっているカレットに振動を加えることにより、カレットが平坦に並んだ状態で磁力選別コンベヤ６上に配列し、次工程の磁力選別機５へ搬送する。（Ｓ２０５）
磁力選別機５は磁力によりカレットに混入した金属片または金属を含むカレット片を吸引除去する。（Ｓ２０６）
その後、カレットは磁力選別（磁選）用コンベヤ６でブラスト洗浄機７へ搬送される。
【００２５】
ブラスト洗浄機７は乾式を用いており模式的斜視図を図６に示す。ブラスト洗浄機７はブロワーからなる低圧空気供給手段と（図示せず。）、研掃材供給手段と、研掃材噴射ノズルと、カレット送りスクリューとからなる。
図６において、符号６１は洗浄前のカレット投入口、６２は螺旋形のカレット送りスクリュー、６３は前記カレット送りスクリューを包囲するドラム、６４は前記ドラムの底部に複数穿孔した開口で、カレットガラス粉末、ガラスビーズ、カレット表面から取り除いた除去物（例えば、ファンネル部に塗布した黒鉛、パネル部に塗布した蛍光体等）を排出する。
６５は洗浄後のカレット搬出口、６６は振るい機、６７はガラスビーズストッカー、６８は前記ガラスビーズ噴射ノズル、６９はガラスビーズ等の回収ホッパーである。
【００２６】
カレットが送りスクリュー６２によって図６の左側から右側に送られる間に、カレット相互の摩擦と衝突、およびガラスビーズとカレットガラス粉末とを含んだ低圧エヤーがカレットに吹き付けられ、カレット表面に塗布または付着していた黒鉛等の非ガラス部材は除去・洗浄される。詳しくは、
カレット投入口６１から供給されたカレットは、送りスクリュー６２と、図示していないメッシュベルトとに挟持され送りスクリュー６２の上部に搬送される。スクリュー６２の上部には噴射ノズル６８が直線上に配列されている。噴射ノズル６８からはガラスビーズとカレットガラス粉末とを含んだエヤーが前記各噴射ノズル６８からカレット上に噴射され、カレットを洗浄する。
【００２７】
噴射ノズル６８から噴射される低圧エヤーはゲージ圧１Ｋｇｆ／ｃｍ↑２以下、好ましくは０．５Ｋｇｆ／ｃｍ↑２程度、風速は１００〜２００ｍ／秒、好ましくは１８０ｍ／秒程度でブロワー送風される。
ガラスビーズの粒径は８０μｍ〜１００μｍで、エヤーへの混入量は数十ｇ〜数百ｇ／分とした。
ドラム６３の底部に落下した黒鉛、ガラスビーズ、カレットガラス粉末等は開口６４（孔径約５ｍｍ程度）を通って回収ホッパー６９内に落下し、図示しないフィルターと振動モーター等により分類される。
【００２８】
分類された部材の内、ガラス微粉末と黒鉛粉末はエヤーを用いたサイクロン方式によりダストストッカーへ回収される。（図示せず。）
所定メッシュのフィルターを通過したカレットガラス粉末とガラスビーズはガラスビーズストッカー６７へ研掃材としてエヤー搬送され再利用される。
洗浄済みカレットは搬出コンベア８により再利用カレットボックスへ収納されリサイクルされる。
【００２９】
以上がファンネル部のリサイクル工程であるが、パネル部のリサイクル工程も基本的にはファンネル部の場合と同様である。
異なっている点は、パネル部の破砕工程で、破砕機の模式的正面図を図７に示す。該破砕機はハニカム形状や格子状に植立した刃を油圧駆動してパネル面を押圧し、最終形状が１ｃｍ〜５ｃｍのカレットガラスに破砕する。
符号７１は縦、横の植立ピッチが５０〜１００ｍｍ程度のプレート状刃で、先端を鋭利な角錐状に研削加工してなる。
７２は刃の保持プレート、７３は前記保持プレートを上下動させる油圧シリンダ、７４はカレット受け板、７５は破砕されたカレット、７６は搬出コンベヤを示す。（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）
所定寸法に破砕されたカレットは、受け板７４を反転して搬出コンベヤ７６により搬出される。その後、ファンネル部とは別の設備ライン、即ち、振るい工程（Ｓ１０５）、磁力選別工程（Ｓ１０６）、カレット洗浄工程（Ｓ１０７）を経てリサイクルされる。
カレット洗浄工程（Ｓ１０７）では当然のことながら、蛍光体が除去・回収される。洗浄方法や回収方法はファンネル部の場合と同様とした。
【００３０】
なお、図１に示す工程順序は一実施例であって、適宜ステップを変更したり追加してよいことは言うまでもない。例えば、図２に示すように、パネル部を破砕する前に蛍光体を真空吸引、またはＳ２０７で説明した低圧ブラスト洗浄などを行い、その後、同様の工程を経るようにしてもよい。
勿論、ファンネル部についても、ステップＳ２０３の破砕工程の前に黒鉛を回転ブラシで研磨除去したりブラスト洗浄するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、ファンネル部とパネル部との分離（分割）に際し、フリットガラス１３０を平面１３１に研削する手段として、アルミナや鋼球等の研掃材を含んだショットブラスト加工により実施するようにしてよい。
ショットブラストの加工条件の一例を記すと、アルミナ粒子径３００〜５００μｍ、アルミナ粒子の供給量６００〜６５０ｇ／分、アルミナ噴射ノズルと陰極線管との距離３０〜５０ｍｍ、ノズルスキャン速度３０〜５０ｍｍ、噴射する際に使用する空気圧は０．５〜１．０Ｋｇｆ／ｃｍ↑２好適には０．６〜０．８Ｋｇｆ／ｃｍ↑２，１５０ｍ／秒でブロワー送風等とした。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の陰極線管のリサイクル方法によれば、リサイクル処理を短時間で効率よく自動化できる。特に、低圧ブロワーにより簡単な設備で洗浄効果を上げられる。また、温水と冷水を用い効率よく確実に陰極線管をファンネル部とパネル部とに分離（分割）する。その結果、設備ライン長さとコストの低減を図れ、リサイクルコストも低減できる。また、リサイクル率の向上と環境保全に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図
【図２】本発明のもう一つの実施例における陰極線管のリサイクル工程の流れ図
【図３】本発明の一実施例における陰極線管のリサイクル工程の概念図
【図４】本発明の一実施例におけるファンネル部の破砕機の模式的側面図
【図５】本発明の一実施例におけるファンネル部の破砕機の模式的斜視図
【図６】本発明の一実施例におけるブラスト洗浄機の模式的斜視図
【図７】本発明の一実施例におけるパネル部破砕機の模式的側面図
【図８】本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離前の斜視図
【図９】本発明の説明に用いる陰極線管のファンネル部／パネル部分離後の斜視図
【図１０】本発明の一実施例におけるファンネル／パネル接合部のフリットガラスを除去するための装置の概略構成を示した模式的正面図
【図１１】本発明の一実施例におけるフリットガラスの除去方法を工程順に示したフリットガラス部の拡大断面図
【符号の説明】
１ 搬入コンベヤ
２ 破砕機
３ 搬出コンベヤ
４ 振るい機
５ 磁力選別機
６ 磁選用コンベヤ
７ ブラスト洗浄機
８ 搬出コンベヤ
２Ａ 第１の回転刃
２Ｂ 第２の回転刃
２Ｃ カレット受け板
２１ 回転軸
２２ 立設刃
２５ 第１のクラッシュロール
２６ 第２のクラッシュロール
６１ カレット投入口
６２ 送りスクリュー
６３ ドラム
６４ 開口
６５ カレット搬出口
６６ 振るい機
６７ ガラスビーズストッカー
６８ 噴射ノズル
７１ 格子状の刃
７２ 保持プレート
７３ 油圧シリンダ
７４ カレット受け板
７５ カレット
７６ 搬出コンベヤ
８１ 陰極線管
８２ ファンネル部（ファンネルガラス）
８３ パネル部（パネルガラス）
１３０ フリットガラス
１３１ 平面
１３２ 溝
２００ フリットガラス除去装置
２１０ 回転テーブル
２１１ 回転方向
２２０ 研削装置
２２１ 研削砥石
２２２ モータ
２２３ アーム
２２４ 移動方向
２３０ 溝形成装置
２３１ バイト
２３３ アーム
２３４ 移動方向
Claims (12)
- 陰極線管のファンネル部とパネル部とをそれぞれ別々に１〜５ｃｍ角のカレットガラスに破砕する工程と、前記それぞれのカレットガラスの重なりを別々に解消し前記カレットガラスを搬送路上に平坦に並べる振動ふるい工程と、前記それぞれのカレットガラスを別々にブラスト洗浄する工程とを備えたことを特徴とする陰極線管のリサイクル方法。
- 研掃材を含んだ低圧のエヤーを吹き付けるブラスト洗浄であって、ブロワーのエヤー圧力を１Ｋｇｆ／ｃｍ２以下、風速を１５０〜２００ｍ／秒としたたことを特徴とする請求項１に記載の陰極線管のリサイクル方法。
- 前記カレットガラスの粉末を前記研掃材の一部として再利用することを特徴とする請求項２記載の陰極線管のリサイクル方法。
- さらに、金属を含んだカレットガラスと金属とを磁力選別する工程を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル方法。
- さらに、蛍光体を真空吸引して除去、回収する蛍光体回収工程を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル方法。
- 陰極線管のファンネルガラスとパネルガラスとをそれぞれ別々に１〜５ｃｍ角のカレットガラスに破砕する複数の破砕機と、前記それぞれのカレットガラスの重なりを別々に解消し前記カレットガラスを搬送路上に平坦に並べる振動ふるい機と、前記それぞれのカレットガラスを別々に洗浄する複数のブラスト洗浄機とを備えたことを特徴とする陰極線管のリサイクル装置。
- 研掃材を含んだ低圧のエヤーを吹き付けるブラスト洗浄機であって、ブロワーの圧力を１Ｋｇｆ／ｃｍ２以下、風速を１５０〜２００ｍ／秒としたたことを特徴とする請求項６に記載の陰極線管のリサイクル装置。
- 前記カレットガラスの粉末を前記研掃材の一部として再利用することを特徴とする請求項７記載の陰極線管のリサイクル装置。
- ファンネルガラスの破砕機を、ドラム円筒面に刃物を立設した構成のハンマー式としたことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置。
- パネルガラスの破砕機がプレート面に板状の刃物を格子状に立設した構成としたことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置。
- さらに、金属を含んだカレットガラスと金属とを磁力選別する磁力選別機を備えたことを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置。
- さらに、蛍光体を真空吸引して回収する蛍光体回収装置を備えたことを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載の陰極線管のリサイクル装置。
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