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発明の名称 プリント基盤の回収方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−29923(P2007−29923A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−220599(P2005−220599)
出願日 平成17年7月29日(2005.7.29)
代理人 【識別番号】100066865
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信一
発明者 山本 誠 / 杉本 富男
要約 課題
破砕装置によって破砕された破砕ダストからプリント基盤片を回収する。

解決手段
廃家電製品の破砕ダストbを金属分離装置Bの移送手段6によって移送し、前記移送手段6と交差する方向に設けた複数の磁気センサ7によって破砕ダストbからプリント基盤片を含む金属類cを検出する。そして、前記金属類cを第1噴射ノズル8から噴出するガスで飛ばして容器16に回収する。回収した金属類cをプリント基盤片選別装置Cの移送手段31によって移送し、前記移送手段31と交差する方向に配した多数の特定色彩識別素子45によって特定色のプリント基盤片を検出する。検出されたプリント基盤片を第2噴射ノズル34から噴出するガスによって吹き落として所定の容器40に回収する。
特許請求の範囲
【請求項1】
家電製品を含む粗大ごみからプリント基盤を回収するプリント基盤の回収方法において、
前記粗大ごみを破砕装置によって破砕する破砕工程と、
前記破砕装置によって破砕した破砕ダストを金属分離装置の移送手段に乗せて移送する移送工程と、
前記移送手段と交差する方向に一定の間隔で設置した磁気センサによって前記破砕ダスト中からプリント基盤片を含む金属類を検出する金属検出工程と、
前記磁気センサによって検出した前記プリント基盤片を含む金属類のみを第1噴射ノズルから噴出するガスによって飛ばして所定の容器に回収する金属分離工程と、
前記容器に回収したプリント基盤片を含む金属類をプリント基盤片選別装置の移送手段に乗せて移送する移送工程と、
前記移送手段と交差する方向に配した多数の特定色彩識別素子によって特定色のプリント基盤片を検出するプリント基盤片識別工程と、
前記特定彩色識別素子によって検出された前記プリント基盤片を第2噴射ノズルから噴出するガスによって吹き落として所定の容器に回収するプリント基盤片分離工程とから成るプリント基盤の回収方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷蔵庫、テレビ、ビデオデッキ、パソコンなどの家電製品に使用されているプリント基盤を回収するプリント基盤の回収方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、都市ゴミなどの一般廃棄物や、廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物の処理装置として、これらの廃棄物を熱分解反応装置に導入して低酸素雰囲気で加熱して熱分解し、乾留ガスと、主として不揮発性成分からなる熱分解残留物とを生成し、この熱分解残留物を冷却した後、分離装置に供給してカーボンを主体とする燃焼性成分と、例えば、金属や陶器の破片、砂利、コンクリート片などのガレキ成分よりなる不燃焼性成分とに分離し、分離後の前記燃焼性成分を粉砕し、更に、この粉砕した燃焼性成分と前記乾留ガスとを燃焼溶融炉に供給して燃焼処理し、発生した燃焼灰を溶融スラグにして冷却固化するようにした廃棄物処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平1−49816号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記溶融スラグは、当初、埋め立て地に埋設されていたが、近年、この溶融スラグをアスファルト舗装材料の一部や、路盤材として有効利用しようとする動向がある。
【0004】
しかし、「土壌汚染対策法」を参考にして一部の自治体では溶融スラグ中の鉛含有量を150mg/kg以下に規定しているので、溶融スラグをアスファルト舗装材料の一部や、路盤材として適用する場合には、溶融スラグの中に含まれる鉛の含有量を基準値内に収まるようにする必要がある。
【0005】
他方、上記の廃棄物処理装置によって都市ゴミなどの一般廃棄物や、廃プラスチックなどの可燃物を含む産業廃棄物のほか、家具や廃材などの可燃性粗大ごみや、不燃性粗大ごみである冷蔵庫、テレビ、ビデオデッキ、パソコンなどの家電製品を処理しようとする動向がある.
しかし、冷蔵庫、テレビ、ビデオデッキ、パソコンなどの家電製品のプリント基盤は、鉛含有量が高いので、上記の廃棄物処理装置によって家電製品を処理する場合は、予め、プリント基盤を取り除いておく必要がある。
【0006】
例えば、関戸 知生、他3名、「家電製品中に含まれる鉛量の推定に関する調査研究」、第9回廃棄物学会研究発表会講演論文集 1998、p.510−512によれば、ビデオの基盤の鉛含有量は19,500mg/kg、オーディオセットのCD部基盤の鉛含有量は18,500mg/kg、チューナ部基盤の鉛含有量は15,100mg/kg、カセット部基盤の鉛含有量は11,000mg/kg、テレビの基盤の鉛含有量は6,330mg/kgとなっているからである。
【0007】
プリント基盤の回収は、例えば、家電製品を手作業で解体してプリント基盤を回収する方法や、家電製品を破砕装置で破砕した後、破砕ごみからプリント基盤片を回収する方法などが行われているが、前者の場合は、プリント基盤を100%回収することができる反面、家電製品の分解に手間が掛かかり、コスト高になるという問題がある。他方、後者の場合は、適切な分別方法や分級方法を見出さないと、破砕されたプリント基盤片の回収が困難になり、回収率が低下するという問題がある。
【0008】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、その目的とするところは、破砕装置によって破砕された破砕ダストからプリント基盤片を効率的に回収できるプリント基盤の回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明は、次のように構成される。
【0010】
請求項1に記載の本発明は、家電製品を含む粗大ごみからプリント基盤を回収するプリント基盤の回収方法において、
前記粗大ごみを破砕装置によって破砕する破砕工程と、
前記破砕装置によって破砕した破砕ダストを金属分離装置の移送手段に乗せて移送する移送工程と、
前記移送手段と交差する方向に一定の間隔で設置した磁気センサによって前記破砕ダスト中からプリント基盤片を含む金属類を検出する金属検出工程と、
前記磁気センサによって検出した前記プリント基盤片を含む金属類のみを第1噴射ノズルから噴出するガスによって飛ばして所定の容器に回収する金属分離工程と、
前記容器に回収したプリント基盤片を含む金属類をプリント基盤片選別装置の移送手段に乗せて移送する移送工程と、
前記移送手段と交差する方向に配した多数の特定色彩識別素子によって特定色のプリント基盤片を検出するプリント基盤片識別工程と、
前記特定彩色識別素子によって検出された前記プリント基盤片を第2噴射ノズルから噴出するガスによって吹き落として所定の容器に回収するプリント基盤片分離工程とから成るプリント基盤の回収方法である。
【発明の効果】
【0011】
上記したように、請求項1に記載の発明のプリント基盤の回収方法によれば、粗大ゴミを破砕装置で破砕して破砕ダストとし、この破砕ダストを金属分離工程でプリント基盤片を含む金属類と残渣とに分別し、その後、プリント基盤片を含む金属類を、プリント基盤片選別装置の色彩分別機能を用いて、例えば、緑色に着色しているプリント基盤片と、鉄やアルミニウムなどの金属類とに分別するので、鉛の含有量の多いプリント基盤片を効率的に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【0013】
図1は、本発明に係るプリント基盤の回収方法の工程説明図であり、例えば、冷蔵庫、テレビ、ビデオデッキ、パソコンなどの家電製品を含む粗大ごみaは、破砕装置Aによって破砕され、破砕ダストbとなる。この破砕ダストbは、金属分離装置Bによってプリント基盤片を含む金属類(以下、プリント基盤片類という。)cと、それ以外の物(以下、残渣という。)dとに分別するようになっている。
【0014】
このプリント基盤片類cは、有色選別装置(プリント基盤片選別装置)Cによって特定の色彩(例えば、緑色。)を施したプリント基盤片eと、それ以外の金属類fとに分別するようになっている。
【0015】
なお、冷蔵庫は、破砕が困難なモータや、コンプレッサなどを、予め、手作業によって取り除くと共に、フレオンガスなどの冷媒も事前に回収しておく必要がある。
【0016】
更に詳しく説明すると、図2に示すように、上記粗大ごみaは、破砕装置Aである2軸破砕機1によって破砕され、所定の大きさ(例えば、20〜80mm程度)の破砕ダストbとなる。この2軸破砕機1は、函体2内に第1,第2の2本の破砕ローラ3,4を有する構造となっている。
【0017】
破砕装置としては、2軸破砕機のほか、例えば、ハンマー式破砕機、3軸破砕機などの各種の破砕装置を適用することができる。
【0018】
この破砕ダストbは、上記のように、金属分離装置Bによってプリント基盤片類cと残渣dとに分別されるが、その構造は、次のようになっている。
【0019】
金属分離装置Bは、図3に示すように、移送手段であるベルトコンベヤ6と、高周波電磁センサ(以下、磁気センサという。)7と、流体噴射ノズル8と、電磁バルブ9と、制御装置10により構成されている。
【0020】
ベルトコンベヤ6は、駆動ローラ11と従動ローラ12によって反時計方向に回転するようになっている。そして、上流側に位置する駆動ローラ12の上方には、破砕ダストbを供給するホッパー13及び振動式のシューター14を有し、下流側に位置する従動ローラ12の前方には、ベルトコンベヤ6の横巾と同等か、或いは、それより、多少、横幅の大きい横長の2つの容器15,16を有している。
【0021】
この2つの容器15,16は、山形の接続部材17によって互いに連結されている。更に、手前側、即ち、ベルトコンベヤ6側の第1の容器15の上縁には、傾斜したエプロン18が設けられている。従って、ベルトコンベヤ6より遠方にある容器16が第2の容器となる。
【0022】
ベルトコンベヤ6は、駆動ローラ11と従動ローラ12との間に多数の電磁センサ7を有している。この電磁センサ7は、ベルトコンベヤ6と交差するように設けた非金属製の支持体19上に一定の間隔で設けられている。具体的には、図4に示すように、電磁センサ7は、支持体19上に千鳥状に設けられている。つまり、後列の電磁センサ7bと、前列電磁センサ7aに対して位相が横手方向に半ピッチずれている。
【0023】
破砕ダストbの大きさにもよるが、例えば、電磁センサ7の直径が25mmの場合には、電磁センサ7の前後方向の間隔Lを40mmとし、横手方向の間隔Wを50mmとしている。しかし、この数値に限らず、電磁センサ7の直径、電磁センサ7の前後方向の間隔L、及び、電磁センサ7の横手方向の間隔Wなどは、任意に変更することができる。
【0024】
また、図3に示すように、上記のエプロン18には、流体噴射ノズル8を斜め上方に向けて設けている。この流体噴射ノズル8の仰角θは、30〜70°が望ましい。流体噴射ノズル8の仰角θが30°未満の場合には、被処理物が水平に飛び易いので、奥行きのある容器が必要となり、多くの床面積を占有するという問題がある。これとは逆に、流体噴射ノズル8の仰角θが70°を超えると、ベルトコンベヤ6の近傍に落下するようになるので、奥行きのない容器が必要となり、多くの被処理物を回収することが困難となる。
【0025】
この流体噴射ノズル8は、図4に示すように、電磁センサ7の前方に位置しているが、1個の電磁センサ7と、その前方の複数個、例えば、2個の流体噴射ノズル8とが1組みになっている。また、流体噴射ノズル8には、高圧空気供給管20を持つ電磁バルブ9が設けられている。
【0026】
電磁センサ7及び電磁バルブ9は、制御装置10と電気的に接続しており、例えば、図4において、最左端に位置している電磁センサ71 が破砕ダストb中のプリント基盤片類cを検知すると、この電磁センサ71 と対をなす2個の電磁バルブ91 ,91 が制御装置10の指令によって所定時間経過後に瞬間的に開き、各電磁バルブ91 に付いている流体噴射ノズル81 から高圧空気gが瞬間的に噴出する。
【0027】
この高圧空気gは、ベルトコンベヤ6から放物線を描いて落下中のプリント基盤片類cに向けて噴射されるので、2本の流体噴射ノズル81 から噴出した高圧空気gによって飛ばされたプリント基盤片類cは、弧を描いて飛び第2の容器16内に回収されるようになっている。
【0028】
その際、プリント基盤片類c以外の被金属製の破砕ダスト(残渣)dは、電磁センサ7に検知されないため、エプロン18に沿って落下して第1の容器15内に回収される。
【0029】
流体噴射ノズル8から高圧空気gを噴出するタイミングとしては、図5に示すように、電磁センサ7によってプリント基盤片類cを検出したT(=T1 +T2 )秒後とする。
【0030】
ここで、
1 は、プリント基盤片類cが電磁センサ7の検知されてから従動ローラ12上に到達するに要した時間(秒)
2 は、プリント基盤片類cが従動ローラ12上から流体噴射ノズル8の軸心i上に到達するに要した時間(秒)
である。
【0031】
また、流体噴射ノズル8の高圧空気噴出時間は、0.1〜0.3秒が望ましい。流体噴射ノズルの高圧空気噴出時間が0.1秒未満の場合には、被処理物の飛翔力が不足となり、流体噴射ノズルの高圧空気噴出時間が0.3秒を超えると、後続の被処理物と干渉するようになる。
【0032】
また、流体噴射ノズルに供給する高圧空気の圧力としては、3〜7kg/cm2 が望ましい。流体噴射ノズルに供給する圧縮空気の圧力が3kg/cm2 未満の場合には、被処理物の飛翔力が不足となり、流体噴射ノズルの高圧空気の圧力が7kg/cm2 を超えると、吹き飛ばされ、床面積に散乱する恐れがある。
【0033】
次に、プリント基盤片選別装置Cについて説明する。
【0034】
このプリント基盤片選別装置Cは、図6に示すように、移送手段であるベルトコンベヤ31と、CCD(撮像素子)カメラ32と、流体噴射ノズル群33と、制御装置35により構成されている。
【0035】
ベルトコンベヤ31は、駆動ローラ36と従動ローラ37によって反時計方向に回転するようになっている。そして、上流側に位置する駆動ローラ36の上方には、プリント基盤片類cを供給する振動式のシューター38を有し、下流側に位置する従動ローラ37の前方には、ベルトコンベヤ31の横巾と同等か、或いは、それより、多少、横幅の大きい横長の2つの容器40,41を有している。
【0036】
この2つの容器40,41は、山形の接続部材42によって互いに連結されている。更に、手前側、即ち、ベルトコンベヤ31側の第3の容器40の上縁には、傾斜したエプロン43が設けられている。従って、ベルトコンベヤ31より遠方にある容器41が第4の容器となる。
【0037】
上記エプロン43の斜め上方には、エプロン43に対峙する流体噴射ノズル群33を設けている。この流体噴射ノズル群33は、例えば、201本の流体噴射ノズル34から構成され、図7のように、ベルトコンベヤ31の横幅W1 が600mmの場合、その間隔wは、3mmとなっている。
【0038】
また、CCDカメラ32は、例えば、2010ピクセル(pixel)のCCD(撮像素子)を内蔵しているが、その前面に偏光フィルタ(図示せず)を設け、例えば、緑色に着色されたプリント基盤片類cのみを検知するようになっている。流体噴射ノズル34の使用本数や間隔w、CCDカメラ32の撮像素子数などは、所望により任意に変更することができる。
【0039】
本発明の場合、制御系を簡素化するため、CCDカメラ32のCCD(撮像素子)と流体噴射ノズル34とを対応させる方式を採用している。
【0040】
すなわち、図8に示すように、CCDカメラ32のCCD(撮像素子)45のNo.と、流体噴射ノズル34のNo.とが対応するようになっている。
【0041】
No.1〜10の撮像素子451 :No.1の流体噴射ノズル341
No.11〜20の撮像素子452 :No.2の流体噴射ノズル342
No.21〜30の撮像素子453 :No.3の流体噴射ノズル343



【0042】
この流体噴射ノズル34には、図8に示すように、高圧空気供給管46を持つ電磁バルブ47が設けられている。この電磁バルブ471 ,・・・・・と、CCDカメラ、換言すれば、撮像素子451 ,・・・・・とは、制御装置35と電気的に接続しており、例えば、図8において、最左端に位置しているNo.1の撮像素子451 が緑色のプリント基盤片eを検知すると、この撮像素子451 と対となっているNo.1の電磁バルブ471 が制御装置35の指令によって所定時間経過後に瞬間的に開き、No.1の流体噴射ノズル341 から高圧空気gが瞬間的に噴出するようになっている。
【0043】
この高圧空気gは、ベルトコンベヤ31から放物線を描いて落下中のプリント基盤片eに向けて噴射されるので、この高圧空気gに当たって飛ばされたプリント基盤片eは、エプロン43に当たって第3の容器40内に回収される。
【0044】
その際、金属類fは、CCDカメラ32に検知されないため、ベルトコンベヤ31から放物線を描いて落下して第4の容器41内に回収される。
【0045】
流体噴射ノズル34から高圧空気gを噴出するタイミングとしては、CCDカメラ32によってプリント基盤片類cを検出したT(=T3 +T4 )秒後とする。
【0046】
ここで、
3 は、プリント基盤片類がCCDカメラによって検出された時から従動ローラ上に到達するに要する時間(秒)
4 は、プリント基盤片類が従動ローラ上から流体噴射ノズルの軸線上に到達するに要する時間(秒)
である。
【0047】
また、流体噴射ノズルの高圧空気噴出時間は、0.1〜0.3秒が望ましい。流体噴射ノズルの高圧空気噴出時間が0.1秒未満の場合には、被処理物を打ち落とせない。逆に、流体噴射ノズルの高圧空気噴出時間が0.3秒を超えると、後続の被処理物と干渉するようになる。
【0048】
また、流体噴射ノズルに供給する高圧空気の圧力としては、3〜7kg/cm2 が望ましい。流体噴射ノズルに供給する高圧空気の圧力が3kg/cm2 未満の場合には、被処理物を打ち落とせない。逆に、流体噴射ノズルの高圧空気の圧力が7kg/cm2 を超えると、被処理物がエプロンに当たって跳ね返り、床面積に散乱する恐れがある。
【0049】
次に、上記プリント基盤の回収装置の作用について説明する。
【0050】
図2に示すように、例えば、冷蔵庫、テレビ、ビデオデッキ、パソコンなどの家電製品を含む粗大ごみaは、破砕装置Aによって破砕され、所定の大きさ(例えば、20〜80mm程度)の破砕ダストbとなる。
【0051】
この破砕ダストbは、図3に示すように、ホッパー13及び振動式のシューター14を経て金属分離装置Bのベルトコンベヤ6上に疎らにばら蒔かれる。ベルトコンベヤ6は、駆動ローラ11と従動ローラ12によって反時計方向に回転されているので、ベルトコンベヤ6上の破砕ダストbは、ベルトコンベヤ6と共に、矢印の方向に前進する。
【0052】
そして、破砕ダストb中に含まれているプリント基盤片類cが、例えば、図4において、最左端に位置している電磁センサ71 上に到達して電磁センサ71 に検知されると、この電磁センサ71 と対をなす2個の電磁バルブ91 ,91 が制御装置10の指令によって所定時間経過後に瞬間的に開き、各電磁バルブ91 に付いている流体噴射ノズル81 から高圧空気gが瞬間的に噴出する。
【0053】
この高圧空気gは、ベルトコンベヤ6から放物線を描いて落下中のプリント基盤片類cに向けて噴射されるので、2本の流体噴射ノズル81 から噴出した高圧空気gによって飛ばされたプリント基盤片類cは、弧を描いて飛び第2の容器16内に回収される。
【0054】
その際、プリント基盤片類c以外の被金属製の破砕ダスト(残渣)dは、電磁センサ7に検知されないため、エプロン18に沿って落下して第1の容器15内に回収される。
【0055】
次に、第2の容器16内に回収されたプリント基盤片類cは、図6に示すように、振動式のシューター38を経てプリント基盤片選別装置Cのベルトコンベヤ31上に疎らにばら蒔かれる。
【0056】
ベルトコンベヤ31上のプリント基盤片類cは、矢印の方向に前進する。そして、プリント基盤片類cの中に混在しているプリント基盤片e、つまり、緑色に着色されているプリント基盤片eのみがCCDカメラ32によって捕捉される。
【0057】
例えば、図8において、最左端に位置しているNo.1の撮像素子451 が緑色のプリント基盤片eを検知すると、この撮像素子451 と対となっているNo.1の電磁バルブ471 が制御装置35の指令によって所定時間経過後に瞬間的に開き、No.1の流体噴射ノズル341 から高圧空気gが瞬間的に噴出する。
【0058】
この高圧空気gは、ベルトコンベヤ31から放物線を描いて落下中のプリント基盤片eに向けて噴射されるので、この高圧空気gに当たって飛ばされたプリント基盤片eは、エプロン43に当たって第3の容器40内に回収される。
【0059】
その際、金属類fは、CCDカメラ32に検知されないため、ベルトコンベヤ31から放物線を描いて落下して第4の容器41内に回収される。
【0060】
ここで、補足的に説明すると、破砕装置1の後方に風力選別機を設けて残渣dをある程度除去すると、金属分離装置Bの分別度が向上する。また、プリント基盤片選別装置Cで選別した金属類fは、必要に応じて磁力選別機やアルミ選別機にて、鉄、アルミニウム、その他の非鉄に分類する。
【0061】
また、プリント基盤片選別装置Cで選別したプリント基盤片eは、公知の方法によって銅などの有価物を分離回収する(例えば、特開平5−329841号公報。)。
【0062】
また、残渣dは、公知の廃棄物処理装置によって処理し、溶融スラグなどになる。
【0063】
また、CCDカメラは、偏光フィルタを変えることにより、緑以外のプリント基盤に対応することができる。
【実施例】
【0064】
(実施例)
上記の方法にて回収したプリント基盤、金属類の収支の一例を「表1」に示す。この 「表1」から分かるように、プリント基盤は、93%(=(2.6/2.8)×100)回収することができた。
【0065】
【表1】


【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】本発明に係るプリント基盤の回収方法の工程説明図である。
【図2】破砕装置の断面図である。
【図3】金属分離装置の側面図である。
【図4】電磁センサと流体噴射ノズルの位置関係を示す説明図である。
【図5】流体噴射ノズルの作動タイミングの説明図である。
【図6】プリント基盤片選別装置の斜視図である。
【図7】CCDカメラと流体噴射ノズル群との関連を示す構成図である。
【図8】CCDカメラの撮像素子と流体噴射ノズル群との関連を示す構成図である。
【符号の説明】
【0067】
a 粗大ごみ
b 破砕ダスト
c プリント基盤片を含む金属類
1 破砕装置
6 金属分離装置の移送手段
7 磁気センサ
8 第1噴射ノズル
15,16 容器
31 プリント基盤片選別装置の移送手段
45 特定色彩識別素子
34 第2噴射ノズル
40,41 容器




 

 


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