JP4452597B2 - 廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、廃蛍光灯管の処理技術に関し、詳しくは、破砕された廃蛍光灯管の破砕片に付着している蛍光物質や水銀を破砕片から剥離回収する装置に関するものである。

蛍光灯管の製造工程で発生する不良蛍光灯や使用済みの蛍光灯管等の廃蛍光灯管は、ガラス材料がリサイクルの対象とされるが、ガラス材料を回収再利用するためには管内に付着している有害物質である蛍光物質や水銀を除去回収することが公害防止上重要である。 除去された蛍光物質は水銀と分離した後、再利用されるので、破砕片から蛍光物質や水銀を除去することが行われている。

従来、破砕片から蛍光物質や水銀を除去するために、水又は薬液を用いて洗浄する湿式法が一般的であるが、湿式法ではかなりの水量を必要とし、洗浄後の排水処理に汚染の問題もあり、洗浄装置や回収装置が大規模となり、設備費が高くつく問題点を有している。

又、廃蛍光灯管の両端部を切断して、両端が開口した蛍光灯切断片の内部に空気と固体粒子のプラグ流よりなるブラスト流を導入して、切断片の内面に付着している蛍光物質を剥離するものもあるが、除去効率が十分ではない。

そこで、乾式法として、特開２００１ー２８６２２８の蛍光管の乾式洗浄機が提案されている。この乾式洗浄機は、回転可能な筒状ドラム内に蛍光物質を剥離するブラシ体と、ガラス片搬送手段を設け、ガラス片を回転させながら投入口から排出口に向けて漸次搬送することにより、ガラス片は回転搬送される間にブラシ体と十分に接触してパウダー状となっている蛍光物質を確実に掻き落とすことを可能としている。
そして、ガラス片とブラシ体との接触時間をより長くし、効率良くブラッシングするために、筒状ドラムをガラス片の送給方向に向けて上り傾斜状に設置されている。

しかし、上記乾式洗浄機はブラシ体を駆動するための回転用モータを必要とすると共に、搬送手段での送給に際して、螺旋羽根の場合はガラス片とブラシ体との接触時間を長くできず、十分な蛍光物質の除去ができないため、筒状ドラムをガラス片の送給方向に向けて上り傾斜させ、これによりガラス片のドラム内における滞留時間を延長し、ガラス片とブラシ体との接触時間を長くして蛍光物質の除去を行わなければならないものである。
特開２００１ー２８６８２８

上記点より本発明は、廃蛍光灯管の破砕片から蛍光物質や水銀を剥離するに際して、特別な剥離手段を必要とせず、かつ回転ドラム内に積極的に破砕片を回転ドラム内を搬送させる手段も必要とせず、簡単な構成で回転ドラム内に大量に破砕片を滞留し、時間をかけてゆっくりと破砕片に付着している蛍光物質や水銀を効率良く剥離回収することを可能とした廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため請求項１記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置は、廃蛍光灯管の破砕片から蛍光物質や水銀を剥離回収する装置であって、破砕片を収容し密閉状態で横置き円筒形状の回転ドラムと、この回転ドラムの内周壁に破砕片の投入側から排出側に向けて所定の間隔で配設され、中央部に破砕片が通過する開口部を有する環状の隔壁と、この隔壁の円周方向に間隔をおいて隔壁と直交する方向に配設された掻き上げ板と、前記隔壁の開口部に破砕片の排出側から投入側に向けて配設され、蛍光物質や水銀を吸引する吸引口を長手方向に亘って設けた管形状の吸引部材を具備することを特徴とするものである。

このような構成とすることにより、回転ドラム内に供給される破砕片は隔壁で仕切られた投入側の室から滞留し、回転ドラムの回転により室内で掻き上げ板で掻き上げられると共に落下し、これを繰り返して撹拌され、破砕片同士が互いに擦り合い、破砕片に付着している蛍光物質や水銀を剥離する。
そして、破砕片が連続して供給されると、大量に滞留し一杯になった投入側の室から排出側に向かって隣室に順次隔壁の開口部から破砕片が溢れて隣室に収容され、室内で前同様に破砕片同士が互いに擦り合うことにより、破砕片に付着している蛍光物質や水銀を剥離する。

このように、各室で一杯になるまで破砕片が滞留して擦り合うので、回転ドラムの破砕片の投入側から排出側まで各室を通過する間にゆっくりと時間をかけることができ、蛍光物質や水銀を確実に剥離することが可能となる。

吸引部材は回転ドラムの排出側から投入側に向けて配設され、蛍光物質や水銀を吸引する吸引口は管形状の吸引部材の長手方向に亘って設けてあるため、回転ドラム内の広範囲の箇所から平均して吸引が可能で、効率良く破砕片から剥離した蛍光物質や水銀を吸引し回収する。

次に、請求項２記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置は、請求項１記載の廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置において、吸引口は吸引部材の長手方向の下面に設けられ、吸引部材に沿って上方に吸引部材の上面から側面部を覆う両側が下方傾斜したガイドが配設されていることを特徴とするものである。

このような構成とすることにより、回転ドラム内で回転ドラムの回転により掻き上げ板で掻き上げられ、上方から落下する破砕片がガイド板により吸引部材から離れて両側に落下するので、吸引口から破砕片が吸引される恐れはなく、蛍光物質や水銀のみが吸引し回収される。

次に、請求項３記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置は、請求項１又は２記載の廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置において、回転ドラムの周壁に蛍光物質や水銀を吸引回収するフィルター装置が円周方向に設けられていることを特徴とするものである。

このような構成とすることにより、回転ドラムの周壁側からも破砕片から剥離した蛍光物質や水銀のみを吸引するので、回転ドラムに配設された吸引部材と相俟って、高効率で蛍光物質や水銀の回収が可能となる。

次に、請求項４記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置は、請求項１から３のいずれかに記載の廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置において、回転ドラムは破砕片の排出側に向けて下方傾斜可能に設置されていることを特徴とするものである。

このような構成とすることにより、回転ドラムを排出側へ下方傾斜させ、破砕片の滞留時間を早め排出することもできる。

請求項１記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置によれば、破砕片は回転ドラムの回転により隔壁で仕切られた室内で掻き上げ板で掻き上げられると共に落下し、これを繰り返して撹拌され、破砕片同士が互いに擦り合い、破砕片に付着している蛍光物質や水銀を剥離するので、ブラシ等の剥離手段は必要とせず、そのための駆動源も必要がないので、構成も簡単で製造コストも安価となる効果を有する。

破砕片が連続して供給されると、大量に滞留し一杯になった投入側の室から排出側に向かって隣室に順次隔壁の開口部から破砕片が溢れて隣室に流入し収容されるので、特別に螺旋羽根等の搬送手段を必要とせず、隔壁のみであるため構成も簡単で製造コストも安価となる効果を有する。

破砕片は各室で一杯になるまで滞留して擦り合うので、回転ドラムの破砕片の投入側から排出側まで各室を通過する間にゆっくりと時間をかけることができ、蛍光物質や水銀を確実に剥離し、リサイクルに好適なガラス材料を得ることができる効果を有する。

吸引部材は回転ドラムの排出側から投入側に向けて配設され、蛍光物質や水銀を吸引する吸引口は管形状の吸引部材の長手方向に亘って設けてあるため、回転ドラム内の広範囲の箇所から平均して吸引が可能で、効率良く破砕片から剥離した蛍光物質や水銀を吸引し回収することができる効果を有する。

次に、請求項２記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置によれば、掻き上げ板で掻き上げられ、上方から落下する破砕片がガイド板により吸引部材から離れて両側に落下するので、吸引口から破砕片が吸引される恐れはなく、蛍光物質や水銀のみが吸引し回収できる効果を有する。

次に、請求項３記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置によれば、回転ドラムの周壁側からも破砕片から剥離した蛍光物質や水銀のみを吸引するので、回転ドラムの略中心部に配設された吸引部材と相俟って、高効率で蛍光物質や水銀の回収が可能となる効果を有する。

次に、請求項４記載の本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置によれば、回転ドラムを排出側へ傾斜させ、破砕片の滞留時間を早め排出することもできる効果を有する。

以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置の一実施の形態を示す側面図、図２は図１の縦断側面図、図３は図１の縦断正面図である。

本発明に係る蛍光物質剥離回収装置１は、廃蛍光灯管の破砕片から蛍光物質や水銀を剥離回収する装置である。
この蛍光物質剥離回収装置１は、回転ドラム２と、回転ドラム２の内周壁に固設した隔壁３と、隔壁３に設けた掻き上げ板４と、回転ドラム２の排出側から投入側に向けて配設した吸引部材５を具備している。

回転ドラム２は、図２に示すように、破砕片を収容する横置き円筒形状で前後端の開口部はケーシング６Ａ、６Ｂに周方向に回転可能に連結され、パッキン７で密閉状態となっている。
回転ドラム２の内周壁に中央部に破砕片が通過する開口部３ａを有する隔壁３が破砕片の投入側から排出側に向けて所定の間隔で複数枚（図面では３枚）設けられ、隔壁３で仕切られた複数の室８が形成されている。
又、回転ドラム２の投入側の開口端部にも隔壁３を設けることもできるが、図示のように、ケーシング６Ａの内側に環状板部９を設け、回転ドラム２の最前部の隔壁３とにより破砕片導入室１０を形成することもできる。

回転ドラム２の排出側の開口部はケーシング６Ｂに突入し、このケーシング６Ｂに突入した部分の回転ドラム２の周壁に周方向に破砕片の排出口１１が複数ケーシング６Ｂ内に開口されている。
ケーシング６Ｂの下面に排出口１１から排出された破砕片の落下口１２が設けられ、ドラム缶等の収容タンク１３に密閉状態で連結している。

隔壁３に、隔壁３の円周方向に間隔をおいて放射状に掻き上げ板４の両側部が固着されると共に、掻き上げ板４の後部が回転ドラム２の内周壁に固着されている。掻き上げ板４は回転ドラム２の回転により破砕片を上方に掻き上げる。破砕片導入室１０の掻き上げ板４の側部は片側のみ隔壁３に固着されている。

又、回転ドラム２内の隔壁３の開口部３ａに破砕片の排出側から投入側に向けて吸引部材５が配設されている。
吸引部材５は蛍光物質や水銀を吸引回収し、先端部が閉塞された管形状で、基部側はケーシング６Ｂの端板を貫通し、ケーシング６Ｂの端板に密閉状態で固定されている。吸引部材５の基端部は吸引管１４と連結し、集塵機（図示せず）に連結している。

吸引部材５は管形状の管壁の下面の長手方向に管内に通じる溝等の吸引口５ａが設けられている。吸引口５ａは破砕片は吸引しないが、蛍光物質や水銀のみを吸引する溝巾となっている。
吸引部材５に沿って上方に、吸引部材５の上面から側面部を覆う両側が下方傾斜した屋根状の板体からなるガイド１５が吸引部材５に固着されている。このガイド１５により上方から落下する破砕片は吸引部材５から離れた両側に振り分けられ落下するので、吸引口５ａから破砕片が吸引されるのを防止する。

又、回転ドラム２の周壁に蛍光物質や水銀を吸引回収するフィルター装置１６が円周方向に設けられている。
このフィルター装置１６は回転ドラム２の略中央部で、隔壁３を跨がって両室８から吸引するように所定の間隔で回転ドラム２の周壁に窓孔２ａが穿設され、この窓孔２ａに外側から多数の小孔を穿設したパンチ板１７が固着されると共に、パンチ板１７の外側に金網１８が当着され、このパンチ板１７と金網１８は破砕片は通過できないが、蛍光物質や水銀のみが通過可能な孔及び網目となっている。

このパンチ板１７及び金網１８を覆うように、回転ドラム２の外周に環状のケーシング１９が回転ドラム２が回転できるように後に説明する枠体２７に設けられ、パッキン２０で密封状態となっている。
ケーシング１９下面は下方へ窄まった落下口１９ａが形成され、落下口１９ａに吸引管２１の一端が連結し、他端は吸引部材５の吸引管１４の途中に連結し、同一の集塵機（図示せず）に連結している。

又、回転ドラム２の前部のケーシング６Ａの端板から、廃蛍光灯管を破砕する破砕機２２の投入口２２ａと密閉状態で連結するシュート２３の下部が回転ドラム２内に向けて突入している。シュート２３はケーシング６Ａの端板に密閉状態で固定されている。

回転ドラム２の外周壁の前部及び後部に、周方向に回転駆動のための断面が円形のガイドレール２４が固着されている。このガイドレール２４は、回転ドラム２の下部の左右に回転ドラム２の前後方向に配設された回転軸に左右対応して固定した回転プーリー２６に摺動自在に嵌合する。
回転軸２５は、回転ドラム２の前後のケーシング６Ａ、６Ｂ及び回転ドラム２の略中央部のケーシング１９を固着している枠体２７の前後に設置した軸受２５ａ間に架設され、これにより回転ドラム２は回転プーリー２６に支持され回転する。
又、回転軸２５は枠体２７の下面に設けた駆動用モータ２８から歯車２９、チェーン３０の駆動力伝達手段を介して回転する。

枠体２７は、回転ドラム２の投入側の両側下部が基台フレーム３１の上部に回動可能に軸支３２されている。
又、枠体２７の回転ドラム２の排出側の両側下部に水平部を有するブラケット３３が設けられ、このブラケット３３の水平部に基台フレーム３１に下部を回転ドラム２の前後方向に回動可能に軸支３４した傾動ボルト３５の上部が挿通され、ナット３６で締着することにより、枠体２７の回転ドラム２の排出側が支持されている。
ナット３６を緩め、傾動ボルト３５を回転ドラム２の排出側に傾斜すれば、枠体２７はその方向に傾斜し、回転ドラム２は破砕片の排出側に向けて下方傾斜する。

次に、このような構成を有する蛍光物質剥離回収装置の作用を図面に基づき説明する。 駆動用モータ２８の駆動で歯車２９、チェーン３０の駆動力伝達手段を介して回転プーリー２６の回転により回転ドラム２は回動する。
破砕機２２で破砕された廃蛍光灯管の破砕片は、シュート２３から回転ドラム２の最前部の破砕片導入室１０内に連続して導入される。

破砕片導入室１０内で、破砕片は回転している掻き上げ板４で上方へ掻き上げられ落下し、これを繰り返すことにより撹拌され、破砕片同士が互いに擦り合い、破砕片に付着している蛍光物質や水銀を剥離する。

そして、破砕片が破砕片導入室１０内に大量に滞留し一杯になると、隔壁３の開口部３ａから溢れて隣室８内に流入収容され、前同様に室８内で掻き上げ板４で撹拌され、破砕片同士が互いに擦り合い、破砕片に付着している蛍光物質や水銀を剥離する。
以下、破砕片の排出側まで各室を通過する間にゆっくりと時間をかけることができ、破砕片に付着している蛍光物質や水銀を確実に剥離することができる。

破砕片から剥離した蛍光物質や水銀は、回転ドラム２内に排出側から数室に亘って配設されている吸引部材５の吸引口５ａから吸引されると共に、回転ドラム２の周壁のフィルター装置１６から吸引され、吸引管１４及び吸引管１４を経て、同一の集塵機に回収される。

一方、回転ドラム２の各室を通り蛍光物質や水銀を剥離された破砕片は、回転ドラム２の後部の排出口１１から落下し、収容タンク１３内に収容され、略純粋なガラス材料となる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、例えば隔壁３を増やすこともでき、或いは吸引部材５の吸引口５ａを溝に代え、蛍光物質や水銀のみを吸引する大きさの小孔群を吸引部材５の下面の長手方向に設けることもできる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々改良、変形が可能である。

本発明廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置の一実施の形態を示す側面図である。 図１の縦断側面図である。 図１の縦断正面図である。

符号の説明

１ 蛍光物質剥離回収装置
２ 回転ドラム
３ 隔壁
３ａ 隔壁の開口部
４ 掻き上げ板
５ 吸引部材
５ａ 吸引口
６Ａ、６Ｂ、１９ ケーシング
１５ ガイド
１６ フィルター装置
１７ パンチ板
１８ 金網
３２ 軸支
３５ 傾動ボルト

Claims (4)

1. 廃蛍光灯管の破砕片から蛍光物質や水銀を剥離回収する装置であって、破砕片を収容し密閉状態で横置き円筒形状の回転ドラムと、この回転ドラムの内周壁に破砕片の投入側から排出側に向けて所定の間隔で配設され、中央部に破砕片が通過する開口部を有する環状の隔壁と、この隔壁の円周方向に間隔をおいて隔壁と直交する方向に配設された掻き上げ板と、前記隔壁の開口部に破砕片の排出側から投入側に向けて配設され、蛍光物質や水銀を吸引する吸引口を長手方向に亘って設けた管形状の吸引部材を具備することを特徴とする廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置。
2. 吸引口は吸引部材の長手方向の下面に設けられ、吸引部材に沿って上方に吸引部材の上面から側面部を覆う両側が下方傾斜したガイドが配設されていることを特徴とする請求項１記載の廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置。
3. 回転ドラムの周壁に蛍光物質や水銀を吸引回収するフィルター装置が円周方向に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置。
4. 回転ドラムは破砕片の排出側に向けて下方傾斜可能に設置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の廃蛍光灯管の蛍光物質剥離回収装置。

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