JP2003038970A

JP2003038970A - 解繊装置

Info

Publication number: JP2003038970A
Application number: JP2001230674A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Terakawa; 俊郎寺川
Original assignee: MURAYAMA SEISAKU
Current assignee: MURAYAMA SEISAKU
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】グラスウールボード等の繊維成形体の廃材を
能率的に解繊する。高い密度のものも解繊可能にし、か
つ解繊速度を向上させる。【解決手段】上部にホッパ１１を設けた円筒状容器１
２の内部の垂直な回転軸１６に、水平刃部の先端側に傾
斜刃部を持つ複数の回転刃１７を段差のある放射状に取
り付ける。円筒状容器１２の下部周壁に全周に渡って多
数の排出穴１２ａをあける。この排出穴１２ａに面する
垂直刃部を持つ複数の第２回転刃１８を取り付ける。特
に回転刃１７は、投入物に下向きの送り力を与えつつ、
投入物を切断して解繊する。解繊された繊維は、吸引ブ
ロアで吸引されて排出穴１２ａから排出されサイクロン
２１に送られ、サイクロン２１の下方の収集筒２５に収
集され、押出し装置２６で梱包袋２８に圧縮状態で押し
込まれ、梱包される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】この発明は、グラスウール、
ロックウール、ポリエステル繊維等の繊維を固めたボー
ド状あるいはロール状の繊維成形体の廃材をリサイクル
のために解繊する解繊装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅や空調設備等においては、グラスウ
ール、ロックウール、ポリエステル繊維等が保温材、吸
音材として使用されるが、これらは、接着剤を用いてボ
ード状あるいはロール状に固めた繊維成形体として、す
なわちグラスウールやロックウールやポリエステル繊維
等のボードやロール等として使用されることが多い。住
宅工事や空調設備工事において、この種の保温材・吸音
材のボードやロールが廃材となった場合、この保温材・
吸音材のボードやロール（以下、保温ボード等という）
は、これを解繊すると、住宅や空調設備用の保温材・吸
音材としてリサイクル可能である。なお、ここで解繊と
は、保温ボード等のごとき繊維を固めてなる繊維成形体
を細かく切断・破砕して、固まっていない状態の繊維に
することをいう。

【０００３】このため、従来より、この種の保温ボード
等の廃材を解繊することが行なわれているが、図６に示
すように、従来の解繊装置１は、駆動装置２で駆動され
る水平な軸３に多数の爪４を取り付けた構造であり、例
えばボード（ボード状の保温材・吸音材）５の場合は、
水平に置いたボード５の表面を爪４の先端で引っ掻いて
解繊するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の解繊装置１
は、爪４の先端で表面を引っ掻く方式であるから、十分
強い解繊力が得られず、処理可能なボードの密度は３２
ｋｇ／ｍ^２程度が限界で、それ以上高い密度のボードの
解繊はできないという欠点がある。また、解繊速度も遅
く、能率的でないので、廃材処理コストも高くなる。ま
た、解繊して得られたグラスウール等は、綿状で取り扱
いが容易でなく、その梱包処理も煩雑なので、解繊から
梱包までを一貫して処理できる解繊装置が望まれる。本
発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもの
で、グラスウール等の保温材・吸音材のボード状あるい
はロール状の廃材を能率的に解繊することが可能であ
り、かつ高密度のものも解繊可能な解繊装置を提供する
ことを目的とし、さらに、解繊から梱包処理までを一貫
して行なうことが可能な解繊装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、繊維を固めてなる繊維成形体の廃材を細かく切断
・破砕して固まっていない状態の繊維にする解繊装置で
あって、上部に廃材投入開口を持ち下部周壁に繊維排出口を持つ
円筒状容器と、この円筒状容器内の中心に垂直に設けた
回転軸と、この回転軸に、取り付け位置を回転方向と逆
方向に順次下げた段差のある放射状に取り付けた複数の
板状の回転刃とを備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２は、請求項１の解繊装置における
回転刃が、回転軸から水平に延出する水平刃部とこの水
平刃部の先端から下向きに折れ曲がった傾斜刃部とを有
することを特徴とする。

【０００７】請求項３は、請求項１の解繊装置におい
て、円筒状容器の下部周壁に、繊維排出口として概ね全
周に渡って多数の排出穴をあけ、前記回転軸の前記排出
穴高さ位置に、半径方向に延出する水平刃部とこの水平
刃部の先端で上向き垂直に折曲されて前記排出穴に近接
して面する垂直刃部とからなる複数の第２回転刃を設
け、前記円筒状容器の外側に、当該円筒状容器外面との
間にドーナツ状空間を形成する円筒外壁を設け、この円
筒外壁にこのドーナツ状空間からの繊維排出口を設けた
ことを特徴とする。

【０００８】請求項４は、請求項３の解繊装置におい
て、複数の第２回転刃が、回転軸に、取り付け位置を回
転方向に順次下げた段差のある放射状に取り付けられた
ことを特徴とする。

【０００９】請求項５は、請求項３の解繊装置におい
て、円筒外壁に接続された連通管を介して前記ドーナツ
状空間に連通するサイクロンを設け、このサイクロンの
下端排出口に連通する受け入れ口を外周面に持つ概ね水
平向きの収集筒とこの収集筒内に堆積した繊維を押し出
す押出し装置とからなる繊維排出装置を設けたことを特
徴とする。

【００１０】請求項６は、繊維を固めてなる繊維成形体
の廃材を細かく切断・破砕して固まっていない状態の繊
維にする解繊装置であって、上部に廃材投入開口を持ち下部周壁に繊維排出口として
概ね全周に渡って多数の排出穴をあけた円筒状容器と、
この円筒状容器の外側に設けられた、当該円筒状容器外
面との間にドーナツ状空間を形成する円筒外壁と、前記
円筒状容器内の中心に垂直に設けた回転軸と、この回転
軸に放射状に取り付けた複数の板状の回転刃と、半径方
向に延出する水平刃部とこの水平刃部の先端で上向き垂
直に折曲されて前記排出穴に近接して面する垂直刃部と
からなる、前記回転軸の下部位置に放射状に取り付けら
れた複数の第２回転刃と、前記円筒外壁の上部に接続さ
れた連通管を介して前記ドーナツ状空間に連通するサイ
クロンと、このサイクロンの下端排出口に連通する受け
入れ口を外周面に持つ概ね水平向きの収集筒とこの収集
筒内に堆積した繊維を押し出す押出し装置とからなる繊
維排出装置と、前記収集筒の先端開口側に被せた梱包袋
内に、収集筒内の繊維が前記押出し装置により圧縮状態
で押し込まれた後、当該梱包袋の口を閉じる口閉じ手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態を示す
もので解繊装置１０の断面図、図２は同平面図、図３は
図１における解繊装置本体１５部分の拡大図である。解
繊装置１０は、上部にホッパー（廃材投入開口）１１を
設け下部周壁に繊維排出口として概ね全周に渡って多数
の排出穴１２ａをあけた円筒状容器１２と、この円筒状
容器１２の外側に設けられた、当該円筒状容器１２外面
との間にドーナツ状空間１３を形成する円筒外壁１４
と、前記円筒状容器１２内の中心に垂直に設けた回転軸
１６と、この回転軸１６に放射状に取り付けた複数の板
状の回転刃１７と、半径方向に延出する水平刃部１８ａ
とこの水平刃部１８ａの先端で上向き垂直に折曲されて
前記排出穴１２ａに近接して面する垂直刃部１８bとか
らなる、前記回転軸１６の下部位置に放射状に取り付け
られた複数の第２回転刃１８と、前記円筒外壁１４の上
部に接続された連通管１９を介して前記ドーナツ状空間
１３に連通するサイクロン２１と、このサイクロンの下
端排出口２１ａに連通する受け入れ口２５ａを外周面に
持つ概ね水平向きの収集筒２５とこの収集筒内に堆積し
た繊維を押し出す押出し装置２６とからなる繊維排出装
置２７と、前記収集筒２５の先端開口２５ｂ側に被せた
梱包袋２８内に、収集筒２５内の繊維が前記押出し装置
２６により圧縮状態で押し込まれた後、当該梱包袋２８
の口を閉じる口閉じ手段２９とを備えている。上述の各
部はベース３１上に設置されている。３２は回転軸１６
を回転駆動する駆動モータであり、回転軸１６を例えば
２５００r.p.m等の回転速度で回転駆動する。前記押出
し装置２６は、収集筒２５内を摺動して繊維を先端側に
押し出す押出しプレート２６ａと、この押出しプレート
２６ａを前進後退駆動するエアシリンダで２６ｂとから
なる。

【００１２】前記回転刃１７は、図４に詳細を示すよう
に、回転軸１６から水平に延出する水平刃部１７ａと、
この水平刃部１７ａの先端から下向きに折れ曲がった傾
斜刃部１７ｂとからなっている。傾斜刃部１７ｂの傾斜
角θは、例えば１５°〜４５°が適切である。実施形態
では回転刃１７を４本設けているが、その４本の回転刃
１７は、同一平面上の放射状配置ではなく、図４に示す
通り、回転軸１６の回転方向（矢印ａ）と逆方向に順次
下げた段差のある放射状配置で取り付けている。仮に、
４枚の各回転刃を単なる水平刃としかつ単なる放射状配
置をした場合、投入物(投入した廃材）は高速回転する
刃で上部に跳ね返されて下方に送られず、切断処理がス
ムーズに進行しない。しかし、上記回転刃１７の先端側
の傾斜刃部１７ｂの傾斜と段差放射状配置とにより、ボ
ールネジ式送り機構と同様な構造が得られ、投入物を下
方に送る送り力が発生する。これにより、投入物の切断
処理がスムーズに進行する。回転刃１７の材質は特に限
定されないが、例えばステンレス鋼、超硬合金等を用い
るとよい。回転刃１７の長さは円筒状容器１２の内壁に
対してあまり隙間が生じない程度とするとよい。また、
実施形態では、４本の回転刃１７を１つの回転刃取付部
１６ａに取り付けているが、この４本の回転刃１７をさ
らに１組あるいはさらに多数組み設けてもよい。なお、
回転刃１７は少なくとも２本以上（２段以上）設けてお
ればよい。

【００１３】前記第２回転刃１８は、図４にも示す通
り、回転軸１６から水平に延出する水平刃部１８ａと、
この水平刃部１８ａの先端で上向き垂直に折曲されて円
筒状容器１２の排出穴１２ａに近接して面する円弧断面
の垂直刃部１８ｂとからなっている。図５に円筒状容器
１２に設ける前記排出穴１２aの配置態様を模式的（各
部の大きさの比率はデフォルメしたもの）に示す。この
排出穴１２aは例えば直径１５〜２０ｍｍの丸穴または
楕円穴で、垂直刃部１８ｂの高さに概ね対応させて４段
に設けている。この排出穴１２ａの形状・寸法・分布等
は、後述する吸引ブロアによる空気吸引力および繊維の
大きさが一定するように設定するとよい。左右・斜め上
下に隣接する排出穴１２ａの穴中心間距離を７０ｍｍ程
度とすると、解繊された繊維が穴１２ａ間に跨って排出
できなくなるのを防ぐために適切である。前記垂直刃部
１８bは、切断小片が排出穴１２ａに詰まった時に、排
出穴１２aに近接した垂直刃部１８bがその切断小片をさ
らに小さく切断して、排出穴１２ａから除去する。すな
わち、垂直刃部１８bは切断された投入物をさらに細か
く切断する作用と、排出穴１２aの目詰まり防止（ない
し排出穴１２ａの掃除）の作用をする。また、実施形態
では第２回転刃１８を４本設けているが、その４本の第
２回転刃１８は、同一平面上の放射状配置ではなく、図
４に示す通り、回転軸１６の回転方向（矢印ａ）に順次
下げた段差のある放射状配置で取り付けている。すなわ
ち、この第２回転刃１８の段差放射状配置は、回転刃１
７の場合と逆の段差であり、上向きの空気流を発生させ
るので、切断小片の大きさを選別して、下方に一定の大
きさ以下のものを送り込む選別作用をする。この第２回
転刃１８の材質は回転刃１７と同様のものを用いるとよ
い。垂直刃部１８bと円筒状容器１２内面との間の隙間
は、小さい方が効果はあるが、例えば０．３〜１．０ｍ
ｍ程度が適当である。ただし、０．３〜５．０ｍｍ程度
としても効果は得られる。なお、その隙間が小さ過ぎる
と、製作の精度上の困難があるので、製作が困難となら
ない範囲で隙間を小さくするとよい。

【００１４】集塵装置であるサイクロン２１は例えばア
クリル板製等で円錐状をなしており、円錐の先端に前記
下端排出口２１ａを持ち、上部に内筒３４を持ち、図示
例では内筒３４の上に塵埃捕集効率をさらに高めるため
に空間を設けている。この空間は例えば木工用の布袋３
５を用いて形成することができるが、上部に開口３５ａ
を設ける。３６はサイクロン２１の吸引ブロアであり、
円筒状容器１２内の空気をその外周の多数の排出穴１２
ａから吸引し、ドーナツ状空間１３、連通管１９を経て
サイクロン２１内に導く。

【００１５】前記口閉じ手段２９は、例えばポリエチレ
ン袋等の梱包袋２８の口を紐で縛る等して、口を閉ざす
機能を持つ。この口閉じ手段２９は自動化した機械を用
いるのが望ましいが、手作業で行なってもよい。

【００１６】上記の解繊装置１０による解繊処理を説明
する。例えばグラスウールボード等の廃材をホッパー１
１の開口から投入すると、投入物は、落下してまず４本
の回転刃１７により切断される。この場合、各回転刃１
７の先端側の傾斜刃部１７ｂの傾斜と４本の回転刃１７
の段差放射状配置とにより、ボールネジ式送り機構と同
様な構造が得られ、投入物(投入した廃材）が回転する
刃で跳ね返されることなる、投入物が下方に送られる。
下部の第２回転刃１８も同じく投入物を切断する作用を
し、切断小片をさらに細かく切断し、固まっていない繊
維にする。また、この第２回転刃１８は、回転刃１７の
場合と逆の段差であり、上向きの空気流を発生させ、切
断小片の大きさを選別して、下方に一定の大きさ以下の
ものを送り込む。上記のように高速回転する回転刃１７
および第２回転刃１８の回転による解繊では、十分強い
解繊力が得られ、例えば４８kg/m³ないし６４kg/m³程度
の高密度のボードの解繊も可能となる。また、解繊速度
も大幅に向上し、例えば１ｍ^３／分の処理が可能とな
り、廃材処理の能率向上が図られる。

【００１７】第２回転刃１８で切断されて固まっていな
い繊維となったものが、サイクロン２１の吸引ブロア３
６の空気吸引力により、円筒状容器１２の壁面の排出穴
１２ａから排出される。その際、排出穴１２ａに詰まっ
た切断小片は、第２回転刃１８の垂直刃部１８ｂで切断
されて、目詰まりは解消される。排出穴１２ａの形状・
大きさ・分布数および吸引ブロア３６による吸引力の強
さを適切に設定することにより、どの程度の大きさの繊
維にするかを設定することができる。排出穴１２ａから
排出された繊維は、連通管１９を経てサイクロン２１に
吸引され、サイクロン２１内で繊維は遠心力を受け円錐
内壁に沿って下降して下端排出口２１ａから収集筒２５
内に落下する。収集筒２５内で堆積した繊維は、エアシ
リンダ２６ｂにより前進駆動される押出し板２６ａで押
し出され、収集筒２５の先端開口２５ｂに被せたポリエ
チレン袋等の梱包袋２８の外側からストッパ３７で受け
止められて、圧縮される。そして、圧縮状態の繊維が一
定量以上になると、ストッパ３７を後退させ、押出しプ
レート２６ａを一杯に前進させて、圧縮状態の繊維とと
もに梱包袋２８を収集筒２５から抜き取り、その口部分
を口閉じ手段２９により閉じる。こうして、繊維を圧縮
状態で梱包袋２８に梱包することができる。

【００１８】上記のように解繊から梱包までを一貫して
行なわれるので、きわめて能率的に廃材の処理を行なう
ことができる。そして、梱包された繊維は、住宅や空調
設備の保温材・吸音材としてリサイクル可能である。ま
た、本発明の解繊装置は縦形でありスペースをあまり占
めないので、２トン車に乗せて運搬可能であり、現場で
解繊処理から梱包までを行なうことができ、極めて利用
価値が高い。

【００１９】なお、実施形態の回転刃１７は、水平刃部
１７ａを円周方向にも水平（すなわち水平面）にした
が、円周方向に僅かな角度を付けることを除外しない
（この場合は、半径方向にのみ水平）。また、回転刃は
必ずしも水平刃部１７ａと傾斜刃部１７ｂとを持つもの
に限定されない。要するに、複数の板状の回転刃を段差
放射状に設けた構成であればよい。また、上述の説明で
はグラスウール等のボードの処理について述べたが、ロ
ール状その他の形状のものも、同様に解繊することがで
きる。また、円筒状容器１２内で解繊された繊維を収集
する手段は、必ずしもサイクロン２１を利用したものに
限定されない。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、円筒状容器内で段差放
射状配置の複数の板状の回転刃を回転させて、投入物に
下向きの送り力を与えつつ繊維成形体である廃材を切断
して解繊を行なうので、十分強い解繊力が得られ、従来
よりさらに密度の高い廃材の処理が可能となった。ま
た、解繊速度の向上を実現することができた。これによ
り、廃材処理コストを低減することができた。

【００２１】請求項２によれば、回転刃の先端側を傾斜
させたことにより、段差放射状配置にしたことと相俟っ
て、投入廃材を下方に送る送り力を有効に発生させるこ
とができ、投入物の切断処理をスムーズに進行させるこ
とが可能となる。

【００２２】請求項３によれば、第２回転刃が投入物を
さらに細かく切断するとともに、こ第2回転刃の垂直刃
部が、円筒状容器の周壁に設けた排出穴に目詰まりが生
じるのを防止する。。また、排出穴の形状・寸法・分布
等を適切に設定することで、および、請求項５のサイク
ロンの吸引ブロアの吸引力を適切に設定することで、解
繊される繊維の大きさを所望の大きさに設定することが
できる。

【００２３】請求項４によれば、第２回転刃が上向きの
空気流を発生させて、一定の大きさ以下のものを下方に
送り込む選別作用を果たす

【００２４】請求項５によれば、サイクロンおよびその
下端排出口に設けた繊維排出装置により、円筒状容器で
解繊した繊維の収集および排出を確実にかつ効率よく行
なうことができる。

【００２５】請求項６によれば、上述の通り、高い解繊
力により、高い密度のものを高い解繊速度で処理できる
とともに、解繊から梱包までの処理を一貫して行なうこ
とができ、廃材処理が極めて能率的になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の解繊装置の断面図であ
る。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１における解繊装置本体の拡大図である。

【図４】図３における、回転刃を取り付けた回転軸部分
の斜視図である。

【図５】図１における円筒状容器の斜視図である。

【図６】従来の解繊装置の模式的な説明図である。

【符号の説明】

１０解繊装置１１ホッパー１２円筒状容器１２ａ排出穴（繊維排出口）１３ドーナツ状空間１４円筒外壁１５解繊装置本体部１６回転軸１７回転刃１７ａ水平刃部１７ｂ傾斜刃部１８第２回転刃１８ａ水平刃部１８ｂ垂直刃部１９連通管２１サイクロン２１ａ下端排出口２５収集筒２５ａ受け入れ口２６押出し装置２６ａ押出しプレート２６ｂエアシリンダ２７繊維排出装置２８梱包袋３１駆動モータ３４内筒３５ケース３６吸引ブロア３７ストッパ

フロントページの続き (72)発明者寺川俊郎千葉県柏市篠篭田529−14 Ｆターム(参考） 4D065 CA12 CB03 CC04 DD11 DD30 EB11 ED14 ED16 ED20 ED24 4D067 EE07 EE12 EE22 GA11 GB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維を固めてなる繊維成形体の廃材を細
かく切断・破砕して固まっていない状態の繊維にする解
繊装置であって、上部に廃材投入開口を持ち下部周壁に繊維排出口を持つ
円筒状容器と、この円筒状容器内の中心に垂直に設けた
回転軸と、この回転軸に、取り付け位置を回転方向と逆
方向に順次下げた段差のある放射状に取り付けた複数の
板状の回転刃とを備えたことを特徴とする解繊装置。
【請求項２】前記回転刃は、回転軸から水平に延出す
る水平刃部とこの水平刃部の先端から下向きに折れ曲が
った傾斜刃部とを有することを特徴とする請求項１記載
の解繊装置。
【請求項３】前記円筒状容器の下部周壁に、繊維排出
口として概ね全周に渡って多数の排出穴をあけ、前記回
転軸の前記排出穴高さ位置に、半径方向に延出する水平
刃部とこの水平刃部の先端で上向き垂直に折曲されて前
記排出穴に近接して面する垂直刃部とからなる複数の第
２回転刃を設け、前記円筒状容器の外側に、当該円筒状
容器外面との間にドーナツ状空間を形成する円筒外壁を
設け、この円筒外壁にこのドーナツ状空間からの繊維排
出口を設けたことを特徴とする請求項１記載の解繊装
置。
【請求項４】前記複数の第２回転刃は、回転軸に、取
り付け位置を回転方向に順次下げた段差のある放射状に
取り付けられたことを特徴とする請求項３記載の解繊装
置。
【請求項５】前記円筒外壁に接続された連通管を介し
て前記ドーナツ状空間に連通するサイクロンを設け、こ
のサイクロンの下端排出口に連通する受け入れ口を外周
面に持つ概ね水平向きの収集筒とこの収集筒内に堆積し
た繊維を押し出す押出し装置とからなる繊維排出装置を
設けたことを特徴とする請求項３記載の解繊装置。
【請求項６】繊維を固めてなる繊維成形体の廃材を細
かく切断・破砕して固まっていない状態の繊維にする解
繊装置であって、上部に廃材投入開口を持ち下部周壁に
繊維排出口として概ね全周に渡って多数の排出穴をあけ
た円筒状容器と、この円筒状容器の外側に設けられた、
当該円筒状容器外面との間にドーナツ状空間を形成する
円筒外壁と、前記円筒状容器内の中心に垂直に設けた回
転軸と、この回転軸に放射状に取り付けた複数の板状の
回転刃と、半径方向に延出する水平刃部とこの水平刃部
の先端で上向き垂直に折曲されて前記排出穴に近接して
面する垂直刃部とからなる、前記回転軸の下部位置に放
射状に取り付けられた複数の第２回転刃と、前記円筒外
壁の上部に接続された連通管を介して前記ドーナツ状空
間に連通するサイクロンと、このサイクロンの下端排出
口に連通する受け入れ口を外周面に持つ概ね水平向きの
収集筒とこの収集筒内に堆積した繊維を押し出す押出し
装置とからなる繊維排出装置と、前記収集筒の先端開口
側に被せた梱包袋内に、収集筒内の繊維が前記押出し装
置により圧縮状態で押し込まれた後、当該梱包袋の口を
閉じる口閉じ手段とを備えたことを特徴とする解繊装
置。