專利名稱：破壞裝置、發泡氣體回收裝置及發泡氣體分離回收系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于打破發泡體的破壞裝置。本發明還涉及用于破壞發泡體并且回收含在發泡體中的發泡氣體成分的回收裝置和分離回收系統。
背景技術：
冰箱等的絕熱殼體的絕熱體中所用的發泡體由發泡樹脂例如發泡氨基甲酸乙酯制成，而且氟利昂通常被用作發泡材料的發泡氣體。由于氟利昂會破壞臭氧層，因此在處理發泡體時需要回收氟利昂并防止其擴散到大氣中。
下面通過一種用于分解廢棄冰箱的示例性方法描述從發泡體中回收發泡氣體的傳統方法。
首先，制冷劑(例如氟利昂)和冷凍油被從廢棄的冰箱中回收，然后壓縮機被拆除(預處理過程)。剩下的冰箱絕熱殼體被放入一個剝離破碎機中(粗破碎過程)。剝離破碎機具有一個旋轉圓柱體，其外周設有多個旋轉的凸出葉片。剝離破碎機將冰箱絕熱殼體粗破碎成尺寸為幾厘米的碎片，并將外壁材料(鋼板)、內壁材料(樹脂板)、襯層及絕熱體(發泡氨基甲酸乙酯)彼此分開。此時，絕熱體中的一些獨立氣泡被打破，因此會釋放出氟利昂。所述氟利昂被一個用于回收低濃度氟利昂的設備回收。
被粗破碎的鋼板、樹脂板、襯層和發泡樹脂被一個利用比重差的風力分離器等分選。
分選出來的發泡樹脂被發送到一個粉碎機并被進一步細粉碎，剩下的氟利昂被抽出(細粉碎過程)。作為在此過程中回收氟利昂的方法，例如，已知有一種方法公開于JP 2679562B中。在發泡樹脂被粗破碎成尺寸為幾厘米的碎片后，將它們投入料斗中并輸送到粉碎機。在外部機械力時加到粉碎機中以粉碎發泡樹脂的過程中，獨立氣泡被打破。氟利昂從獨立氣泡中釋放出來，細粉碎樹脂顆粒與空氣一起被發送到過濾袋中，從而將氣體成分與樹脂顆粒分離。在樹脂顆粒并在體積縮減設備被加熱和壓縮時，所有殘留的氟利昂均會被擠出。
上述各過程中產生的氟利昂與空氣一起被引入裝有活性碳(吸附劑)的容器中，以使空氣中的稀薄氟利昂成分被一次性地吸附在活性碳中。然后，活性碳被加熱以釋放氟利昂，從而以相對高的濃度提煉出氟利昂。含有這種高濃度氟利昂的空氣流經一個冷卻裝置，從而將氟利昂液化和回收。在上述吸附過程中未被吸附在活性碳中的氟利昂以及在上述冷卻過程中未被液化和分離的氟利昂將與空氣一起輸送回料斗中。通過這種方式，含在發泡體中的氟利昂可以被分離和回收，而不會擴散到大氣中。
然而，上述分解方法中存在下述問題。
在粗破碎過程和細粉碎過程中，由于氟利昂釋放到空氣中，而且固體材料通過風力分離方法而被分選，因此氟利昂的濃度變得極低。
由于氟利昂的沸點低，因此為了能夠直接冷卻和液化氟利昂而不必借助于活性碳實施任何吸附和釋放操作，必要的是將其冷卻到極低的溫度，該溫度顯著低于-40℃，這一點從圖14中的蒸氣壓力曲線可以清楚地看出。結果，需要使用昂貴的大型冷卻設備。
因此，通過所述借助于活性碳實施吸附和釋放的操作來提高氟利昂的濃度，可以使得液化和回收時的冷卻溫度轉移到較高側。
然而，需要使用大量的活性碳來吸附氟利昂，并且需要將大量的低熱容量活性碳冷卻或加熱到適于吸附和釋放的溫度。這要消耗很長的時間。此外，在實際操作中，需要準備多個裝有活性碳的容器，并且為吸附和釋放而切換它們，從而導致仍然需要使用大型設備。
如上所述，由于擴散為極低濃度的氟利昂被活性碳一次性地濃縮，然后再被冷卻以便液化和分離，因此用于回收氟利昂的傳統方法效率極低。此外，用于實施這些過程的設備較大，這導致設備成本和運行成本顯著升高，從而嚴重影響了實用性。
發明內容
本發明的一個目的是解決上面描述的問題，并且提供出能夠高濃度地回收氟利昂的小型破碎裝置。本發明的另一個目的是提供一種小型回收裝置和小型回收系統，它們能夠以低成本來高濃度地回收發泡體中的發泡氣體。
本發明的一種破壞裝置包括一對壓輥；以及一個壓縮搬運裝置，它用于沿著與所述一對壓輥的壓縮方向基本相同的方向壓縮包含發泡體的處理對象，并將處理對象發送到所述一對壓輥的對置部分。
此外，本發明的一種發泡氣體回收裝置包括本發明的破壞裝置；以及一個罩部，它用于至少覆蓋所述一對壓輥的排出側。
另外，本發明的一種發泡氣體分離回收系統包括本發明的發泡氣體回收裝置；一個冷卻液化裝置，它用于將俘獲在罩部中的發泡氣體與一種回收用媒介氣體一起以壓縮狀態冷卻，將發泡氣體液化，從而使發泡氣體從媒介氣體中分離出來以便回收；以及一個媒介氣體循環裝置，它用于將分離了發泡氣體后的回收用媒介氣體收集返回罩部中并填充罩部。
圖1是根據本發明的發泡氣體分離回收系統的一個實施例的整體構造(壓縮搬運裝置被略去)的示意圖。
圖2A是解釋本發明的破壞裝置中的壓輥的操作的示意圖。圖2B是作為處理對象的發泡體中在經過壓輥時其內壓分布的原理圖。
圖3A是構成本發明破壞裝置的一對壓輥的例子的側視圖，圖3B是它們的主視圖。
圖4A至4E是發泡氣體被本發明的破碎裝置從發泡體中爆出的過程的原理圖。
圖5是本發明的壓縮搬運裝置的一個實施例的側視圖。
圖6是沿圖5中的線VI-VI從箭頭所示方向所作的本發明的壓縮搬運裝置的俯視圖。
圖7是圖5中的部分VII的放大圖。
圖8是沿圖6中的線VIII-VIII從箭頭所示方向所作的剖視圖。
圖9A是本發明的壓縮搬運裝置的另一個實施例的俯視圖，圖9B是其側視圖。
圖10A是本發明的壓縮搬運裝置的另一個實施例的俯視圖，圖10B是其側視圖。
圖11是廢棄冰箱的絕熱殼體的示意性透視圖。
圖12是解釋廢棄冰箱的絕熱殼體如何被切割和分解為多個碎片的示意性透視圖。
圖13是表示圖12中的碎片的結構的剖視圖。
圖14是CFC-11的蒸氣壓力曲線圖。
具體實施例方式
本發明的破壞裝置包括一對壓輥和一個壓縮搬運裝置，該壓縮搬運裝置用于將包含發泡體的處理對象沿著與所述一對壓輥的擠壓方向基本相同的方向壓縮并將該對象發送到所述一對壓輥的對置部分。
根據本發明的上述破壞裝置，可以將發泡體分離為發泡氣體成分和固體成分，并且只在一對壓輥的排出側的有限區域內使發泡氣體爆出。因此，發泡氣體可以從發泡體中高濃度地提取出來。另外，通過利用壓縮搬運裝置預壓縮處理對象，不論處理對象的形狀、尺寸或結構如何，均可以將處理對象穩定地發送到所述一對壓輥的對置部分，從而可以提高工作效率。
在本發明的上述破壞裝置中，處理對象包含發泡體和層合在發泡體的至少一個表面上的金屬板或樹脂板。即使是在處理對象包含除發泡體之外的其它固體成分的情況下，也可以進給，而不需要將固體成分分離，從而可以提高工作效率。
此外，在本發明的上述破壞裝置中，優選利用所述一對壓輥造成構成發泡體內獨立氣泡的間壁中發生壓縮破裂或拉伸破裂。通過向有限區域內施加極高的壓力，壓縮裂口或拉伸裂口將產生在間壁中。通過這種方式，間壁能夠可靠地破裂，因此發泡體中的發泡氣體能夠爆出到位于所述一對壓輥排出側的有限區域內，并且被完全抽出。
此外，在本發明的上述破壞裝置中，優選只在所述一對壓輥的排出側使發泡氣體爆出。這樣，小的罩部就足以俘獲發泡氣體，而不需要利用一個完全隔離容腔包圍包括一對壓輥及其驅動裝置在內的整個破壞裝置，以減小整個裝置的尺寸。此外，發泡氣體可以高濃度地從發泡體中抽出。
接下來，本發明的發泡氣體回收裝置包括本發明的上述破壞裝置和一個用于至少覆蓋所述一對壓輥的排出側的罩部。
根據本發明的上述發泡氣體回收裝置，被破壞裝置分離和爆出的發泡氣體可以被能夠覆蓋所述一對壓輥的排出側的小型罩部俘獲。因此，整個裝置可以縮減尺寸。此外，發泡氣體可以高濃度地從發泡體中抽出。
接下來，本發明的發泡氣體分離回收系統包括本發明的上述發泡氣體回收裝置；一個冷卻液化裝置，它用于將俘獲在罩部中的發泡氣體與回收用媒介氣體一起以壓縮狀態冷卻，將發泡氣體液化，從而使發泡氣體從媒介氣體中分離出來以便回收；以及一個媒介氣體循環裝置，它用于將分離了發泡氣體后的回收用媒介氣體收集返回罩部中并填充罩部。
根據本發明的上述發泡氣體分離回收系統，通過配備本發明的發泡氣體回收裝置，能夠利用小的裝置將發泡氣體高濃度地抽出。因此，可以冷卻、液化和分離發泡氣體，而不需要通過使用活性碳的傳統吸附和釋放過程而提高發泡氣體的濃度。結果，設備可以顯著縮減尺寸和被簡化，而且設備成本和運行成本可以顯著降低。因此，發泡氣體可以低成本地高效回收。
另外，由于含有發泡氣體的回收用媒介氣體被壓縮到高壓狀態，再在冷卻液化裝置中被冷卻和液化，因此凝點可以升高，而且在冷卻溫度保持不變的情況下可以提高液化率。這樣，可以進一步降低運行成本并且提高回收效率。
此外，由于回收用媒介氣體被媒介氣體循環裝置循環和使用，因此可以防止發泡氣體從系統泄漏。
在本發明的上述發泡氣體分離回收系統中，還優選附加包括一個吸附裝置，它用于使通過冷卻液化裝置分離了發泡氣體后的回收用媒介氣體流經充填有吸附劑的容器，并且利用吸附劑回收殘留在回收用媒介氣體中的發泡氣體。在這種情況下，流經吸附裝置后的回收用媒介氣體將返回罩部。利用這種優選配置，由于發泡氣體能夠基本上完全從回收用媒介氣體中分離并被回收，因此發泡氣體的回收率提高了。此外，回收用媒介氣體中的水分同時被去除，從而可以防止冷凝水進入發泡氣體的液化材料中或水在冷卻液化裝置中結冰。
另外，在本發明的上述發泡氣體分離回收系統中，還優選附加包括一個氣幕隔離裝置，它通過使回收用媒介空氣或其等效氣體噴射到位于罩部與所述一對壓輥中的至少一個之間的間隙中，以將罩部的內側和外側彼此隔離。利用這種優選配置，可以防止含有水分的空氣進入罩部內的回收用媒介氣體中。此外，可以防止氟利昂從罩部泄漏。
另外，在本發明的上述發泡氣體分離回收系統中，還優選附加包括一個具有過濾器功能的分選裝置，其內形成有許多具有預定開口直徑和預定開口率的開口，該分選裝置安置在所述一對壓輥的排出側并位于罩部中。利用這種優選配置，在處理對象包含除發泡體之外的其它固體材料的情況下，可以將粉碎的發泡體粉碎物與其它不可破壞的固體分離。因此，可以提高后續分選工作的效率。
在這種情況下，優選附加包括一個壓縮回收裝置，它用于將已經通過分選裝置的開口后的發泡體粉碎物排出并同時壓縮粉碎物，該壓縮回收裝置安置在所述一對壓輥的排出側并位于罩部中。利用這種優選配置，由于粉末狀發泡體粉碎物可以減小體積并被集中為團塊，因此容易對它們進行隨后處理。
另外，在本發明的上述發泡氣體分離回收系統中，回收用氣體優選為惰性氣體。利用這種優選配置，可以減小著火或爆炸的危險，即使是在發泡氣體含有可燃成分的情況下。
此外，在本發明的上述發泡氣體分離回收系統中，還優選附加包括一個切割裝置，它用于將包含發泡體的結構預先切割和分離成碎片，碎片具有可被投入到破壞裝置中的尺寸。利用這種優選配置，可以構造出能夠高效分離和回收廢物的系統。
下面參照附圖而更具體地描述本發明。
圖1是根據本發明的發泡氣體分離回收系統的一個實施例的整體構造(壓縮搬運裝置被略去)的示意圖，圖2A是解釋壓輥操作的示意圖，圖2B是作為處理對象的發泡體中在經過壓輥時其內壓分布的原理圖。
在圖1和2A中，作為處理對象的發泡體1沿著箭頭20所示方向被引入一對上下布置并沿箭頭所示方向旋轉的壓輥21和22的對置部分中，被沿厚度方向壓縮(軋制)，以破壞形成發泡體1中獨立氣泡的間壁，從而使發泡氣體從獨立氣泡中爆出。圖3A和3B中示出了用在本發明的實例中的一對壓輥21和22的各種條件。圖3A是所述一對壓輥21和22的側視圖，圖3B是它們的主視圖。所述一對壓輥21和22分別具有一個有效部分，該部分的外徑D為410mm、有效長度W為600mm。分別高達1.13MN(115噸)的負載P1和P2施加在輥的兩端上，以使輥之間的間隙A在壓縮過程中基本上保持恒定。盡管間隙A是根據處理對象而設置的，但通常其優選為1mm或以下，更優選為0.5mm或以下。
下面參照圖2A和2B討論在發泡體1經過承受著極大負載的所述一對壓輥21和22之間的間隙A時發泡體1的內部應力。在圖2B中，橫軸表示發泡體1在搬運方向上的位置，縱軸表示發泡體1在各個位置上因所述一對壓輥21和22的作用而產生的內應力P。發泡體1的內應力從位置L1開始增大，該位置即發泡體1開始接觸所述一對壓輥21和22的表面時的位置；發泡體1的內應力在位置L2(最大壓力點)變為最大值，此處所述一對壓輥21和22之間的間隙最小；然后，在壓輥排出側，壓縮力從最大壓力點L2開始急劇下降，從而形成最大壓力梯度部分24。形成發泡體1中獨立氣泡的間壁在最大壓力點L2處被破壞。獨立氣泡中的發泡氣體只在壓縮力急劇下降的最大壓力梯度部分24即所述一對壓輥21和22的排出側爆出。
下面參照圖4A至4E描述上述形成發泡體1中獨立氣泡的間壁被破壞并且發泡氣體爆出的過程。應當指出，圖4A至4E中原理性地示出了發泡氣體的爆出過程，各部分的尺寸并非完全真實。
首先，如圖4A所示，作為處理對象的發泡體1被搬運至所述一對壓輥21和22的對置部分。然后，如圖4B所示，發泡體1被所述一對壓輥21和22的對置部分擠壓，以使內部獨立氣泡1a變形。然后，如圖4C所示，當獨立氣泡1a接近最大壓力點L2時，獨立氣泡1a嚴重變形，從而其體積減小而其內部的發泡氣體的壓力急劇增加。與此同時，施加在構成獨立氣泡的間壁1b上的壓縮力也急劇增加。然后，在最大壓力點L2，獨立氣泡1a中的發泡氣體最終在壓縮力的作用下液化，對置的間壁1b彼此初始接觸，所述一對壓輥21和22的壓縮力直接作用在間壁1b上，從而在間壁1b中產生壓縮破裂(塑性破壞)。結果，獨立氣泡1a中的發泡氣體快速蒸發和膨脹，從而爆出到圖4D中以陰影線42表示的位于最大壓力梯度部分24所在側的區域中，與此同時，精細顆粒16也散落在同一側，所述精細顆粒是由構成發泡體1的間壁1b中所包含的固體成分破碎而產生的精細粉末。或者，根據所述一對壓輥21和22的壓縮條件或溫度，獨立氣泡1a中的發泡氣體在最大壓力點L2被壓縮而不液化，以使發泡氣體的膨脹力超過發泡體1的間壁1b的拉力，從而導致間壁被拉伸破裂(塑性破壞)，如圖4E所示。在這種情況下，獨立氣泡1a中的發泡氣體也會快速膨脹，從而爆出到圖4D中以陰影線42表示的位于最大壓力梯度部分24所在側的區域中，與此同時，精細顆粒16也散落在同一側，所述精細顆粒是由構成發泡體1的間壁1b中所包含的固體成分破碎而產生的精細粉末。
所述一對壓輥21和22的尺寸和壓縮條件被設置，以使上述破裂出現在發泡體1中獨立氣泡的間壁中。通過這種方式，發泡氣體的爆出區域(以陰影線42表示的部分)局限在所述一對壓輥21和22的排出側，而且其擴散角基本上保持恒定。只要發泡體1被供應到所述一對壓輥21和22，這種現象就會一直持續。
此時，設有一個覆蓋著所述一對壓輥21和22的排出側的罩部3，從而形成一個由所述一對壓輥21和22和罩部3包圍著的封閉空間(容腔)，并且預先利用回收用媒介氣體41充滿該封閉空間。這樣就可以高濃度地俘獲在所述一對壓輥21和22的排出側爆出的發泡氣體。罩部3優選被設計成具有這樣的形狀，即有助于降低發泡氣體的泄漏并且使容腔的內部容積最小化。
發泡氣體42與回收用媒介氣體41一起被設在容腔中的吸入口31吸取，被壓縮裝置5壓縮(例如以490kPa(5kgf/cm2)或以上的壓力)，被水冷卻裝置15適當地冷卻，再被引導到冷卻液化裝置6以便被冷卻到凝點或以下(例如-40℃)并液化。發泡氣體成分的液化材料被收集到液化材料儲存罐13中。由于液化材料中含有水(回收用媒介氣體41中也含有水)，因此發泡氣體成分的液化材料43和水44被一個通常使用的水分離器7分開，并分別被收集到容器8和9中。
在上面的描述中，發泡氣體42首先與回收用媒介氣體41一起被帶到高壓狀態，然后被冷卻到凝點或更低溫度，以便液化并回收發泡氣體。從圖14中的蒸氣壓力特性可以清楚地看出，可以根據發泡氣體成分42的濃度而設置實際凝點，以實現低成本、高效液化和回收。此外，液化率可以提高，從而導致更高的回收率。
如前所述，本發明的分離回收系統能夠使發泡氣體在極其有限的區域內被一對壓輥21和22擠爆，因此，通過在該有限區域內設置罩部3，可以降低容腔的內部容積。這樣，回收用媒介氣體41中的發泡氣體的濃度變得相對較高，從而可以液化和分離發泡氣體，而不必像傳統技術中那樣利用活性碳吸附和釋放發泡氣體。
另一方面，在發泡氣體42在冷卻液化裝置6中被液化和分離后，回收用媒介氣體通過回流管14返回容腔，并且作為回收用媒介氣體41而被循環。此時，在流過冷卻液化裝置6后的回收用媒介氣體中，存留著與冷卻液化裝置6中的冷卻溫度下的蒸氣壓力相對應的濃度的發泡氣體和水蒸汽。因此，優選使回收用媒介氣體被引導至裝有活性碳10的吸附裝置11，從而使存留在回收用媒介氣體中的發泡氣體和水蒸汽被吸附和定著在活性碳10上。通過這種方式，完全排除了發泡氣體和水蒸汽后的回收用媒介氣體被輸送通過回流管14，并通過設在容腔中的回流口34返回容腔。
在上述各個過程被連續執行的情況下，設有多個裝有活性碳10的吸附裝置11，并且順序切換它們。通過利用加熱介質48加熱活性碳10，吸附和定著在活性碳10上的發泡氣體成分從活性碳10釋放到回收用媒介氣體中。含有發泡氣體的回收用媒介氣體與來自容腔的回收用媒介氣體一起通過圖中未示出的管路而被引入冷卻液化裝置6中，然后發泡氣體被液化和分離。這一過程可以采用傳統使用的普通過程，因此此處略去對它的詳細描述和圖示。
希望使從外接進入內腔的含有水蒸氣的空氣量最小化。還希望防止發泡氣體泄漏到容腔之外。因此，如圖2所示，優選將回收用媒介氣體或其等效氣體4排放到位于壓輥21與罩部3之間的間隙中，從而形成一個氣幕隔離裝置，以將罩部3的內側和外側彼此隔離。盡管圖2中示出了形成在壓輥21與罩部3之間的間隙中的氣幕隔離裝置，但優選也在壓輥22與罩部3之間的間隙中形成另一個氣幕隔離裝置。
由于所述一對壓輥21和22的對置部分中的間隙A(見圖3A)被設計成非常狹窄，而且壓輥21和22的表面是光滑的，因此如果只將作為處理對象的發泡體2帶到旋轉著的所述一對壓輥21和22的進入側，則可能導致發泡體1在所述一對壓輥21和22的表面上滑動而不被俘獲在輥之間。為此，在本發明中，一個壓縮搬運裝置設在所述一對壓輥21和22的進入側。壓縮搬運裝置沿著與所述一對壓輥21和22的壓縮方向基本相同的方向預先壓縮發泡體1(預壓縮)，以減小發泡體1的厚度，并將發泡體1推入所述一對壓輥21和22的對置部分中。這樣就使得發泡體1更容易被所述一對壓輥21和22的對置部分俘獲，從而可以提高工作效率。特別地講，即使發泡體1較大，或者有金屬板、樹脂板或類似物層合在發泡體的面層上，也可以確保穩定的俘獲性能。
盡管這種壓縮搬運裝置的具體結構沒有特別的限制，但下面參照圖5至8描述它的結構的一個例子。圖5是壓縮搬運裝置的側視圖，圖6是沿圖5中的線VI-VI從箭頭所示方向所作的俯視圖，圖7是圖5中的部分VII的放大圖，圖8是沿圖6中的線VIII-VIII從箭頭所示方向所作的剖視圖。為了便于描述，如圖5至8所示，設置了XYZ三維正交坐標系，其中X軸表示基本上平行于發泡體1的搬運方向的水平方向，Y軸表示所述一對壓輥21和22的旋轉軸方向，Z軸表示豎直方向。
本例中的壓縮搬運裝置包括下部搬運部分50a和上部搬運部分50b。下部搬運部分50a和上部搬運部分50b具有基本相同的結構，并且基本上相對于XY平面對稱布置。
下部搬運部分50a和上部搬運部分50b分別包括沿Y軸方向布置的旋轉軸51、52和53，通過軸承57而可旋轉地支撐著旋轉軸51、52和53的兩端的一對固定板55，以及安置在所述一對固定板55之間的游動件56a、56b、56 c、56d、56e…。游動件56a、56b、56c、56d、56e…的縱向位于XZ平面內，旋轉軸51、52和53穿過每個游動件56a、56b、56c、56d、56e…。每個旋轉軸51、52和53的外周分別沿X軸方向順序形成了偏心凸輪51a、51b、51c、51d、51e…。游動件56a、56b、56c、56d、56e…分別通過偏心凸輪軸承54a、54b、54c、54d、54e…而結合在每個旋轉軸51、52和53的偏心凸輪51a、51b、51c、51d、51e…上。換言之，作為示例，游動件56a分別通過偏心凸輪軸承54a而結合在旋轉軸51的偏心凸輪51a、旋轉軸52的偏心凸輪51a和旋轉軸53的偏心凸輪51a上。結合在同一游動件上的每個旋轉軸51、52和53的偏心凸輪具有相同的相位。另一方面，結合在相鄰游動件上的偏心凸輪具有不同的相位。因此，偏心凸輪51a、51b、51c、51d、51e…的相位在最大為±180°的范圍內周期性地或隨機地偏移。每個旋轉軸51、52和53在偏心凸輪上的結合部被形成為具有規則的多邊形橫截面，如圖7所示(圖7中為正方形)，以便容易設置每個偏心凸輪的相位。
下部搬運部分50a和上部搬運部分50b的如上所述構造出的旋轉軸51、52和53通過齒輪或傳動鏈而同步旋轉，以使每個游動件56a、56b、56c、56d、56e…在XZ平面內作波浪式運動。由于游動件56a、56b、56c、56d、56e…的運動相位彼此不同，因此可以產生沿箭頭20所示方向搬運發泡體1的作用。
此外，下部搬運部分50a與上部搬運部分50b之間的空間被設置成向著所述一對壓輥21和22所在一側逐漸變窄，以使位于下部搬運部分50a與上部搬運部分50b之間的發泡體1在被沿箭頭20所示方向搬運時被逐漸沿其厚度方向(Z軸方向)壓縮。
結果，利用壓縮搬運裝置，由于發泡體1被壓縮減薄，再被推入所述一對壓輥21和22的對置部分中，因此發泡體1可以被無滑動地俘獲在所述一對壓輥21和22的表面上。
順便說一下，每個游動件56a、56b、56c、56d、56e…的位于與發泡體1相接觸的一側的表面上設有搬運表面59，該搬運表面上具有構成了槽的鋸齒形凹凸結構或類似物，從而可以更可靠地將發泡體1沿箭頭20所示方向搬運。此外，搬運表面59被制成為可以與每個游動件56a、56b、56c、56d、56e…分離以便更換，從而在凹凸的槽結構磨損的情況下便于實施維護操作。
此外，下部搬運部分50a與上部搬運部分50b之間的位于壓輥21和22所在一側的空間被設置成可以通過致動器58例如液壓缸而調節，從而在旋轉軸51、52和53的驅動負載異常增大時，例如在引入了不可壓縮材料時，立即增大下部搬運部分50a與上部搬運部分50b之間的空間，以防止裝置受損。
下面參照圖9A和9B描述壓縮搬運裝置的結構的另一個例子。圖9A是從垂直于所述一對壓輥21和22的旋轉軸線的方向所作的俯視圖，圖9B是沿所述旋轉軸線的方向所作的側視圖。
本例中的壓縮搬運裝置110具有一個進給部分111，它用于將發泡體引導至所述一對壓輥21和22的對置部分，以及一個發送部分115，它用于將進給部分111中的發泡體發送到對置部分側。進給部分111的內部空間具有大致矩形橫截面。進給部分111的一端具有一個引入部分113，它設有一個面對著上部壓輥21的外周表面一部分的引入壁112。引入部分113延伸至所述一對壓輥21和22的對置部分附近。引入壁112與壓輥21的外周表面之間的空間向著對置部分逐漸縮窄。進給部分111的另一端上設置著發送部分115。進給部分111在其接近發送部分115的一側的上部設有開口114，用于供應發泡體。發送部分115包括一個活塞116，它用于將供應到進給部分115中的發泡體移向引入部分113，以及一個致動器117(例如液壓缸，或驅動電機和進給螺桿)，它用于往復移動活塞116。
通過開口114落入進給部分111中的發泡體被發送部分115的活塞116發送到引入部分113一側。引入部分113的引入壁112面對著壓輥21的外周表面。因此，供應到引入部分113的發泡體沿著壓輥21的外周表面移動，從而移向所述一對壓輥21和22的對置部分。此外，引入壁112與壓輥21的外周表面之間的空間向著對置部分逐漸縮窄。因此，隨著發泡體移向所述一對壓輥21和22的對置部分，發泡體與壓輥21的外周表面之間的接觸壓力逐漸增大。結果，發泡體與壓輥21的外周表面之間的滑動減小，從而可將發泡體可靠地供應到對置部分。另外，在這個過程中，發泡體被沿著與所述一對壓輥21和22的壓縮方向基本相同的方向壓縮。因此，發泡體會被俘獲，而不會在所述一對壓輥21和22的表面上滑動。
下面參照圖10A和10B描述壓縮搬運裝置的結構的另一個例子。圖10A是從垂直于所述一對壓輥21和22的旋轉軸線的方向所作的俯視圖，圖10B是沿所述旋轉軸線的方向所作的側視圖。
本例中的壓縮搬運裝置120具有一個引入部分123，它設有一個面對著上部壓輥21的外周表面一部分的引入壁122。引入部分123延伸至所述一對壓輥21和22的對置部分附近。引入壁122與壓輥21的外周表面之間的空間向著對置部分逐漸縮窄。引入壁122以一個位于略小于90°的范圍內的焦度面對著壓輥21的外周表面，發泡體通過引入部分123中的向上開口而被供應進來。
落入引入部分123的發泡體沿著壓輥21的外周表面移動，從而移向所述一對壓輥21和22的對置部分。此外，引入壁122與壓輥21的外周表面之間的空間向著對置部分逐漸縮窄。因此，隨著發泡樹脂移向所述一對壓輥21和22的對置部分，發泡樹脂與壓輥21的外周表面之間的接觸壓力逐漸增大。結果，發泡體與壓輥21的外周表面之間的滑動減小，從而可將發泡體可靠地供應到對置部分。另外，在這個過程中，發泡體被沿著與所述一對壓輥21和22的壓縮方向基本相同的方向壓縮。因此，發泡體會被俘獲，而不會在所述一對壓輥21和22的表面上滑動。
本發明的分離回收系統可以應用在任何需要將發泡氣體從發泡體中分離并回收的領域。作為示例，下面描述在廢棄冰箱的絕熱殼體的分解和回收方面的應用。首先，制冷劑(例如氟利昂)和冷凍油被從廢棄的冰箱中回收，然后壓縮機被拆除，從而獲得絕熱殼體17，如圖11所示。接下來，絕熱殼體17上的冰箱門被拆掉，并將殼體切割成圖12所示的多個適宜尺寸的碎片1。盡管切割方法沒有特別的限制，但由于冰箱的絕熱殼體17具有一個用作絕熱體的層合發泡體，其一個表面上帶由薄金屬板，另一個表面上帶由樹脂板，并且發泡體嵌有管路和電線，因此優選利用例如JP 2000-271926A中描述的切割裝置實現高效切割。
圖13中示出了碎片1的示例性結構。碎片1包括一個發泡體(發泡氨基甲酸乙酯)層1c、一個層合在發泡體層的一個表面上的0.6mm厚的鋼板1d、一個層合在發泡體層的另一個表面上的0.2mm厚的樹脂板1e。
在本發明的分離回收系統中，可以將碎片1在所述一對壓輥21和22之間進給，而不必將鋼板1d和樹脂板1e與發泡體層1c分離。
在圖1中處理對象(碎片)1被壓輥裝置2壓縮和粉碎，并分離成氣體成分(發泡氣體)和固體成分。在固體成分中，發泡樹脂成分在擠出發泡氣體時被粉碎成精細顆粒16(見圖2)，而層合在處理對象1上的鋼板1d和樹脂板1e以及嵌在處理對象中的金屬管則不會被粉碎。根據本實施例的分離回收系統包括一個在容腔中設在所述一對壓輥21和22的排出側下部的分選裝置32，它用于從粉碎的精細顆粒16中分選出其它未被粉碎的大塊成分12例如鋼板1d和樹脂板1e等，以及一個位于更下方位置的壓縮回收裝置33，它用于將在發泡層1c中的樹脂成分被壓縮粉碎時產生的精細顆粒16排放到容腔的外側。
分選裝置32包括一條具有過濾功能的篩網式環形帶，其上形成有許多具有預定開口直徑和預定開口率的開口，以使精細顆粒16從中透過，但大于精細顆粒16的大塊成分12例如鋼板1d和樹脂板1e則被阻擋住，以及一對驅動輥，它們用于張緊和承載環形帶。被分選和承載裝置32俘獲的大塊成分12位于環形帶上，并被攜帶到容腔外側。
壓縮回收裝置33包括例如一個螺桿，其節距和/或外徑向著其末端方向逐漸減小，而且螺桿的旋轉導致精細顆粒16被沿其旋轉軸線方向輸送，從而實現集中和縮減體積。
通過這種方式，處理對象可以被分選為作為氣體成分的發泡氣體和作為固體成分的大塊成分12和大量發泡樹脂精細顆粒16，然后將它們回收。
本發明的分離回收系統主要用于分離和回收基于氟利昂的(鹵代烴)的發泡體，這種發泡體會導致破壞全球環境。然而，由于有時氟利昂的替代物、非氟利昂成分以及可燃氣體成分(例如環戊烷)取代了發泡氣體而被用在發泡體中，因此它們混在廢棄的發泡體中。
作為本發明的分離回收系統基于這種情況下應用，優選設置一個用于供應惰性氣體的高壓容器44、一根惰性氣體管46和一個開關閥45，如圖1所示，以便在需要時立即將惰性氣體作為回收用媒介氣體充入容腔中，從而隨著回收用媒介氣體充滿溶腔，被替代為惰性氣體例如氮氣后的氣體可以被使用，或者與惰性氣體混合而不會達到爆炸極限的可燃氣體可以被使用。這樣就可以抑制著火或爆炸的危險，即使是在發泡氣體中含有可燃成分時。
在不脫離本發明的精神或基本特性的前提下，可以以其它具體形式實施本發明。本申請中公開的實施例被認為在所有方面均為示例性的而非限制性的，本發明的范圍僅由權利要求書限定，而非由前面的描述限定，所有落在權利要求書的等同替代的意義和范圍內的變化均包含在本發明的范圍內。
權利要求
1.一種破壞裝置，包括一對壓輥；以及一個壓縮搬運裝置，它用于沿著與所述一對壓輥的壓縮方向基本相同的方向壓縮包含發泡體的處理對象，并將處理對象發送到所述一對壓輥的對置部分。
2.如權利要求1所述的破壞裝置，其特征在于，處理對象包括所述發泡體和層合在發泡體的至少一個表面上的金屬板或樹脂板。
3.如權利要求1所述的破壞裝置，其特征在于，所述一對壓輥導致構成發泡體內獨立氣泡的間壁中發生壓縮破裂或拉伸破裂。
4.如權利要求1所述的破壞裝置，其特征在于，發泡體中的發泡氣體只在所述一對壓輥的排出側爆出。
5.一種發泡氣體回收裝置，包括如權利要求1所述的破壞裝置；以及一個罩部，它用于至少覆蓋所述一對壓輥的排出側。
6.一種發泡氣體分離回收系統，包括如權利要求5所述的發泡氣體回收裝置；一個冷卻液化裝置，它用于將俘獲在罩部中的發泡氣體與一種回收用媒介氣體一起以壓縮狀態冷卻，將發泡氣體液化，從而使發泡氣體從媒介氣體中分離出來以便回收；以及一個媒介氣體循環裝置，它用于將分離了發泡氣體后的回收用媒介氣體收集返回罩部中并填充罩部。
7.如權利要求6所述的發泡氣體分離回收系統，其特征在于，還包括一個吸附裝置，它用于使通過冷卻液化裝置分離了發泡氣體后的回收用媒介氣體流經充填有吸附劑的容器，并且利用吸附劑回收殘留在回收用媒介氣體中的發泡氣體；其中，流經吸附裝置后的回收用媒介氣體返回罩部。
8.如權利要求6所述的發泡氣體分離回收系統，其特征在于，還包括一個氣幕隔離裝置，它通過使回收用媒介空氣或其等效氣體噴射到位于罩部與所述一對壓輥中的至少一個之間的間隙中，以將罩部的內側和外側彼此隔離。
9.如權利要求6所述的發泡氣體分離回收系統，其特征在于，還包括一個具有過濾器功能的分選裝置，它內形成有許多具有預定開口直徑和預定開口率的開口，該分選裝置安置在所述一對壓輥的排出側并位于罩部中。
10.如權利要求9所述的發泡氣體分離回收系統，其特征在于，還包括一個壓縮回收裝置，它用于將已經通過分選裝置的開口后的發泡體粉碎物排出并同時壓縮粉碎物，該壓縮回收裝置安置在所述一對壓輥的排出側并位于罩部中。
11.如權利要求6所述的發泡氣體分離回收系統，其特征在于，所述回收用氣體是惰性氣體。
12.如權利要求6所述的發泡氣體分離回收系統，其特征在于，還包括一個切割裝置，它用于將包含發泡體的結構預先切割和分離成碎片，使所述碎片具有可被投入到破壞裝置中的尺寸。
全文摘要
本發明提供了一種破壞裝置，其中包含發泡體的處理材料(1)被沿其厚度方向預壓縮，并被進給到一對壓輥(21，22)的對置部分中。形成發泡體內獨立氣泡的間壁被壓輥(21，22)破壞，發泡氣體被俘獲在裝于壓輥(21，22)出口側的罩部(3)中。發泡氣體與回收用媒介氣體(41)一起在被壓縮裝置(5)壓縮后流經冷卻裝置(15)，再被冷卻液化裝置(6)冷卻和液化，分離了發泡氣體后的回收用媒介氣體返回罩部(3)。由于發泡氣體在罩部(3)內被高濃度地俘獲，并在壓縮狀態下被冷卻液化裝置(6)冷卻和液化，因此破壞裝置可以顯著縮減尺寸和被簡化，裝置成本和運行成本會顯著降低。
文檔編號B09B3/00GK1514765SQ03800328
公開日2004年7月21日 申請日期2003年1月22日 優先權日2002年1月23日
發明者四元干夫, 幸, 松田裕, 齋藤進, 雄, 牧野正幸, 靖男, 木村和雄, 佐佐木靖男 申請人:松下電器產業株式會社