(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と、導電トラフと、補助電極と、振動装置と、電場発生装置とを有し、
上記導電トラフは、所定の電場空間を挟んで上記電極と対面した電極対面部と、帯電した粒状体を載せる載粒部とを有し、導電体により形成され、
上記補助電極は、上記電極対面部とともに、上記電場空間を挟んで上記電極と対面し、上記導電トラフと電気接続し、
上記電極対面部は、上記電極と上記補助電極との間に位置し、
上記振動装置は、上記導電トラフを振動させて、上記載粒部に載った粒状体を上記電場空間へ落下させ、
上記電場発生装置は、直流電圧を生成し、上記電極と上記導電トラフとの間に、生成した直流電圧を印加し、上記電場空間に電場を発生させることを特徴とする選別装置。
【請求項２】
上記導電トラフは、長尺状の板の先端が折れ曲がった形状であり、
上記電極対面部は、上記導電トラフの先端の折れ曲がった部分であることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
上記選別装置は、更に、静電発生装置と、複数の回収装置とを有し、
上記静電発生装置は、静電気を発生し、発生した静電気により上記粒状体を帯電させ、
上記導電トラフは、上記静電発生装置が帯電させた粒状体を載せ、
上記複数の回収装置は、上記電場空間の下に位置し、上記電場空間内に発生した電場の方向に並んで位置し、上記電場空間内を落下した粒状体を回収することを特徴とする請求項１又は２に記載の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチックなどの粒状体を、帯電量により選別する選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックをリサイクルするに当たり、プラスチックの種類ごとに分ける必要がある。プラスチックを選別する方式には、比重による選別や帯電量による選別などがある。
帯電量による選別とは、プラスチック同士を摩擦した場合に発生する静電気により、プラスチックの種類を判別して選別する方式である。例えば、プラスチック片などの粒状体を電場のなかに落下させ、プラス電極に引き寄せられるか、マイナス電極に引き寄せられるかによって、選別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３８０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粒状体が電場から受けるクーロン力は、粒状体の帯電量が大きいほど大きい。また、粒状体がクーロン力を受ける時間が長いほど、帯電量の違いが粒状体の速度に反映するので、帯電量による選別の精度が高くなる。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、帯電量による選別の精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる選別装置は、電極と、導電トラフと、振動装置と、電場発生装置とを有し、
上記導電トラフは、所定の電場空間を挟んで上記電極と対面した電極対面部と、帯電した粒状体を載せる載粒部とを有し、導電体により形成され、
上記振動装置は、上記導電トラフを振動させて、上記載粒部に載った粒状体を上記電場空間へ落下させ、
上記電場発生装置は、直流電圧を生成し、上記電極と上記導電トラフとの間に、生成した直流電圧を印加し、上記電場空間に電場を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる選別装置によれば、電場空間の上端が粒状体の落下開始位置になるので、粒状体が電場空間内に発生した電場からクーロン力を受ける時間が長くなり、帯電量による選別の精度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１における選別装置１００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における選別装置１００の構成の一例を示す側面視断面図。
【図３】比較例における選別装置の構成の一例を示す側面視断面図。
【図４】実施の形態１における粒状体７０１の落下開始位置と落下地点との関係の一例を示す図。
【図５】実施の形態２におけるプラスチック静電選別装置の構成の一例を示す構成図。
【図６】搬送による帯電量低下を測定した実験の結果を示す図。
【図７】実施の形態３における選別装置１００の構成の一例を示す側面視断面図。
【図８】実施の形態３における粒状体７０１の落下地点の一例を示す図。
【図９】実施の形態４におけるプラスチック静電選別装置の構成の一例を示す構成図。
【図１０】実施の形態５における選別装置１００の構成の一例を示す側面視断面図。
【図１１】実施の形態５における選別装置１００の構成の別の例を示す側面視断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図４を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態における選別装置１００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
選別装置１００は、粒状体７０１を静電気により選別する。粒状体７０１は、例えば、廃プラスチックなどを粉砕した粒状の物質である。粒状体７０１は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂（以下「ＡＢＳ」と呼ぶ。）やポリスチレン（以下「ＰＳ」と呼ぶ。）など異なる複数種類の材料でできた粒状体が混ざっている。粒状体７０１は、選別装置１００より前の段階での選別により、例えば鉄などの金属やガラスなどプラスチック以外の材料や、ポリプロピレン（以下「ＰＰ」と呼ぶ。）などを取り除いた結果として得られたものである。
【００１０】
選別装置１００は、静電発生装置１１０、導電トラフ１２０、振動装置１３０、電極１４０、電場発生装置１５０、回収装置１６２〜１６４を有する。
静電発生装置１１０は、例えば六角形のドラムである。静電発生装置１１０は、ＡＢＳなど選別したい材料のいずれかと同じ材料や、静電帯電列において選別したい材料の間に位置する材料により形成されている。静電発生装置１１０は、内部に粒状体７０１を入れて回転することにより、粒状体７０１同士あるいは粒状体７０１と静電発生装置１１０とを摩擦させ、静電気を発生させる。粒状体７０１は、発生した静電気により帯電する。粒状体７０１に帯電する電荷がプラスかマイナスかは、粒状体７０１の材料が静電帯電列のどこに位置するかによって定まる。例えば、ＡＢＳとＰＳとが摩擦した場合、ＡＢＳはプラスに帯電し、ＰＳはマイナスに帯電する。
静電発生装置１１０は、十分に摩擦して帯電した粒状体７０１を排出する。静電発生装置１１０から排出された粒状体７０１は、導電トラフ１２０の載粒部１２１の上に落下する。
【００１１】
導電トラフ１２０は、鉄などの導電体により形成されている。導電トラフ１２０は、載粒部１２１と、電極対面部１２２とを有する。
載粒部１２１は、例えば長方形の皿状である。載粒部１２１は、例えばほぼ水平に配置されている。静電発生装置１１０が排出した帯電した粒状体７０１は、載粒部１２１の上に載る。載粒部１２１は、一方の短辺を除き、上に載った粒状体７０１がこぼれ落ちないような囲いが設けてある。
電極対面部１２２は、載粒部１２１の囲いが設けられていない短辺に連なっている。電極対面部１２２は、載粒部１２１の先が下方向に折れ曲がった形状である。電極対面部１２２は、載粒部１２１に対し、例えば直角に曲がっている。電極対面部１２２は、例えば長方形平板状である。電極対面部１２２は、電極１４０と対面している。電極対面部１２２は、例えば電極１４０の正面に位置し、電極１４０とほぼ平行である。
【００１２】
振動装置１３０は、導電トラフ１２０を振動させる。静電発生装置１１０から排出された粒状体７０１は、帯電しているため、プラスに帯電した粒状体７０１と、マイナスに帯電した粒状体７０１とが電気的に引き合ってくっついている場合がある。振動装置１３０が導電トラフ１２０を振動させることにより、このようなペアリングを解消し、粒状体７０１を一粒ずつバラバラにする。
また同時に、振動装置１３０は、載粒部１２１の上に載った粒状体７０１を電極対面部１２２の方向へ飛ばすような振動を導電トラフ１２０に与える。これにより、載粒部１２１の上に載った粒状体７０１は、少しずつ電極対面部１２２の方向へ移動し、電極対面部１２２と電極１４０との間に形成された空間（以下「電場空間」と呼ぶ。）に落下する。
【００１３】
電極１４０は、例えば長方形平板状である。電極１４０は、電場空間を挟んで電極対面部１２２と対面している。電極１４０は、例えば、電極対面部１２２の正面に位置し、電極対面部１２２とほぼ平行である。
【００１４】
電場発生装置１５０は、直流の高電圧を生成する。電場発生装置１５０が生成した直流電圧を出力する一対の端子は、一方が電線１５１により導電トラフ１２０と電気接続され、もう一方が電線１５２により電極１４０と電気接続されている。これにより、電場発生装置１５０が生成した直流電圧が、導電トラフ１２０と電極１４０との間に印加される。これにより、電極対面部１２２と電極１４０との間の電場空間に、電場が発生する。
なお、導電トラフ１２０と電極１４０との間に印加される直流電圧の向きは、どちらがプラスであってもよい。
また、安全のため、導電トラフ１２０は、接地されている。導電トラフ１２０を接地する代わりに、電極１４０を接地してもよいが、導電トラフ１２０は、作業者が触る可能性があるので、導電トラフ１２０を接地するほうが好ましい。その場合、電極１４０は、例えば絶縁シートで覆うなどして、作業者が誤って触れることのないようにすることが好ましい。
【００１５】
電場空間内を落下する粒状体７０１は、帯電量によって、電極１４０の方へ引っ張られるもの、電極対面部１２２の方へ引っ張られるもの、どちらにも引っ張られないものなどに分かれる。
【００１６】
回収装置１６２〜１６４は、電場空間の下に位置する。回収装置１６２〜１６４は、電場空間内を落下してきた粒状体７０１を受け止めて、回収する。回収装置１６２〜１６４は、電場空間内の電場の方向とほぼ同じ方向に並んでいる。例えば、電極対面部１２２に近いほうから、回収装置１６２、回収装置１６３、回収装置１６４の順に並んでいる。これにより、電極１４０の方へ引っ張られた粒状体７０１は、回収装置１６４が回収する。回収装置１６４は、回収した粒状体７０４を排出する。逆に、電極対面部１２２の方へ引っ張られた粒状体７０１は、回収装置１６２が回収する。回収装置１６２は、回収した粒状体７０２を排出する。どちらにも引っ張られなかった粒状体７０１は、回収装置１６３が回収する。回収装置１６３は、回収した粒状体７０３を排出する。
粒状体７０１がどの回収装置１６２〜１６４に回収されるかは帯電量によって定まり、粒状体７０１の帯電量は、粒状体７０１の材料によって定まる。これにより、粒状体７０１を材料によって選別することができる。例えば、回収装置１６２は、９９％以上ＡＢＳの粒状体７０２を回収する。回収装置１６４は、９９％以上ＰＳの粒状体７０４を回収する。回収装置１６３は、ＡＢＳとＰＳとがあまり選別されていない粒状体７０３を回収する。回収装置１６３は、回収装置１６２及び回収装置１６４が回収する粒状体７０２及び粒状体７０４の純度を高めるために設けられている。
【００１７】
図２は、この実施の形態における選別装置１００の構成の一例を示す側面視断面図である。
例えば、電極対面部１２２の大きさと電極１４０の大きさとがほぼ同じであり、電極対面部１２２と電極１４０とが互いに平行に正対し、ほぼ鉛直面をなしているとする。電極対面部１２２と電極１４０との間の電場空間には、ほぼ水平方向の電場Ｅが発生する。それ以外の空間にも電場が発生するが、電場空間内の電場Ｅに比べると非常に小さい。
電極対面部１２２と電極１４０との間隔をｄ、電場発生装置１５０が生成する直流電圧をＶとすると、電場Ｅは次の式で表わされる。
【数１１】
0005534800.tif 000002
例えば、電場発生装置１５０が生成する直流電圧Ｖが６０キロボルト［ｋＶ］、電極対面部１２２と電極１４０との間隔ｄが２０センチメートル［ｃｍ］である場合、電場空間内の電場Ｅは、３００キロボルト毎メートル［ｋＶ／ｍ］である。
【００１８】
電場空間（すなわち、電極対面部１２２及び電極１４０）の高さをｈ１、電場空間の下端から、回収装置１６２〜１６４までの高さをｈ２として、電場空間内を落下する粒状体７０１の軌跡について説明する。粒状体７０１の質量をｍ、帯電量をｑ、重力加速度をｇとする。粒状体７０１は、時刻ｔが０のときに落下を開始し、時刻ｔがｔ１のときに電場空間の下端に到達し、時刻ｔがｔ２のときに回収装置１６２〜１６４に到達するものとする。
【００１９】
粒状体７０１に対して働く力には、重力と電場Ｅによるクーロン力（電気力）とがある。重力は、粒状体７０１に対して垂直方向に働く。電場Ｅの方向が水平であるとすると、クーロン力は、粒状体７０１に対して水平方向に働く。そこで、垂直方向と水平方向とを分けて考える。
粒状体７０１が落下を開始した位置を基準とし、落下した距離をｘとする。粒状体７０１の垂直方向の速度（下方向を正とする。）をｖｘで表わし、粒状体７０１の垂直方向の加速度（速度と同様、下方向を正とする。）をａｘで表わす。
【００２０】
【数１２】
0005534800.tif 000003
だから、
【数１３】
0005534800.tif 000004
【００２１】
【数１４】
0005534800.tif 000005
だから、
【数１５】
0005534800.tif 000006
である。
【００２２】
粒状体７０１が落下を開始した位置を基準とし、水平方向の移動距離をｙとする。粒状体７０１の水平方向の速度をｖｙ、加速度をａｙで表わす。
クーロン力は、粒状体７０１が電場空間内にいる間だけ働く。粒状体７０１は、時刻ｔが０からｔ１までの間、電場空間内にいる。時刻ｔが０以上ｔ１以下のとき、
【数１６】
0005534800.tif 000007
だから、
【数１７】
0005534800.tif 000008
【００２３】
時刻ｔがｔ１より大きいとき、
【数１８】
0005534800.tif 000009
だから、
【数１９】
0005534800.tif 000010
【００２４】
したがって、粒状体７０１が回収装置１６２〜１６４に到達したときの水平方向の位置ｙ（ｔ２）は、
【数２０】
0005534800.tif 000011
【００２５】
図３は、比較例における選別装置の構成の一例を示す側面視断面図である。
絶縁トラフ１２０’は、絶縁材で形成されている。絶縁トラフ１２０’には、電極対面部１２２がない。その代わり、絶縁トラフ１２０’とは別に、電極１４０’が設けられている。電場空間は、電極１４０と電極１４０’との間に形成される。
絶縁トラフ１２０’は振動するため、電極１４０’と接触しないよう、間隔を設ける必要がある。そのため、粒状体７０１の落下開始位置は、電場空間より上である。粒状体７０１の落下開始位置と電場空間の上端との間の高さをｈ３とする。高さｈ３は、例えば数センチメートルである。
比較例において、粒状体７０１は、時刻ｔが−ｔ３のとき落下を開始し、時刻ｔが０のとき電場空間の上端まで落下してきたものとする。
【００２６】
【数２１】
0005534800.tif 000012
だから、
【数２２】
0005534800.tif 000013
【００２７】
【数２３】
0005534800.tif 000014
だから、
【数２４】
0005534800.tif 000015
【００２８】
したがって、粒状体７０１が回収装置１６２〜１６４に到達したときの位置ｙ（ｔ２）は、
【数２５】
0005534800.tif 000016
【００２９】
図４は、この実施の形態における粒状体７０１の落下開始位置と落下地点との関係の一例を示す図である。
ｙ（ｔ２）は、帯電量ｑに比例するので、粒状体７０１の落下地点は、帯電量ｑによって変化する。これを利用して、粒状体７０１の帯電量による選別をする。
電場空間の上端が落下開始位置７２１である場合、落下地点の広がりが大きい。したがって、撹乱要因の影響を受けにくく、精度の高い選別ができる。
これに対して、落下開始位置７２１が電場空間よりｈ３だけ高い位置にある場合は、落下地点の広がりが小さくなる。したがって、回収装置１６２に捕集される粒状体７０２及び回収装置１６４に捕集される粒状体７０４の回収量が少なくなり、また、選別の精度が落ちる。
すなわち、粒状体７０１の落下開始位置７２１は、電場空間の上端と一致する（すなわちｈ３＝０）ことが望ましい。上述したように、比較例の構成では、絶縁トラフ１２０’と電極１４０’との間に間隔を設ける必要があるため、粒状体７０１の落下開始位置７２１を電場空間の上端と一致させることはできない。
【００３０】
この実施の形態における選別装置１００は、電場空間の上端が粒状体７０１の落下開始位置なので、粒状体７０１が回収装置１６２〜１６４に到達するまでの水平移動距離が大きくなり、帯電量による選別の精度が高くなる。
【００３１】
この実施の形態における選別装置１００は、電極１４０と、導電トラフ１２０と、振動装置１３０と、電場発生装置１５０とを有する。
上記導電トラフ１２０は、所定の電場空間を挟んで上記電極１４０と対面した電極対面部１２２と、帯電した粒状体７０１を載せる載粒部１２１とを有し、導電体により形成されている。
上記振動装置１３０は、上記導電トラフ１２０を振動させて、上記載粒部に載った粒状体を上記電場空間へ落下させ、
上記電場発生装置１５０は、直流電圧を生成し、上記電極１４０と上記導電トラフ１２０との間に、生成した直流電圧を印加し、上記電場空間に電場Ｅを発生させる。
【００３２】
これにより、電場空間の上端が粒状体７０１の落下開始位置になり、粒状体７０１が回収装置１６２〜１６４に到達するまでの水平移動距離が大きくなるので、帯電量による選別の精度が高くなる。
【００３３】
上記導電トラフ１２０は、長尺状の板の先端が折れ曲がった形状である。
上記電極対面部１２２は、上記導電トラフ１２０の先端の折れ曲がった部分である。
【００３４】
これにより、導電トラフ１２０を製造するコストを低く抑えることができる。
【００３５】
この実施の形態における選別装置１００は、更に、静電発生装置１１０と、複数の回収装置１６２〜１６４とを有する。
上記静電発生装置１１０は、静電気を発生し、発生した静電気により上記粒状体７０１を帯電させる。
上記導電トラフ１２０は、上記静電発生装置１１０が帯電させた粒状体７０１を載せる。
上記複数の回収装置１６２〜１６４は、上記電場空間の下に位置し、上記電場空間内に発生した電場Ｅの方向に並んで位置し、上記電場空間内を落下した粒状体７０１を回収する。
【００３６】
これにより、電場空間内を落下する粒状体７０１に対してクーロン力が働くので、粒状体７０１の帯電量により粒状体７０１を選別することができる。
【００３７】
なお、電極対面部１２２は、載粒部１２１と一体であってもよいし、別部品を載粒部１２１に固定したものであってもよい。例えば、導電トラフ１２０全体を一枚の板で形成し、その先端を折り曲げて電極対面部１２２を形成してもよい。あるいは、載粒部１２１とは別の部品として電極対面部１２２を形成し、溶接やネジなどにより載粒部１２１に固定する構成（２ピース結合構造）としてもよい。その場合、載粒部１２１と電極対面部１２２とは、必ずしも同じ材料でなくてもよく、ともに金属などの導電体であり、電気的に接続していればよい。
【００３８】
また、載粒部１２１の先端付近の上側に板状あるいは網目状のシールドを設ける構成としてもよい。  
【００３９】
なお、導電トラフ１２０が導電体で形成されているので、粒状体７０１が載粒部１２１の上に載っている間に、粒状体７０１に帯電した電荷が放電して、電場空間内で粒状体７０１が電場Ｅから受ける力が弱くなることが懸念される。しかし、実験により、粒状体７０１が載粒部１２１の上に載っている間の放電量は、ごくわずかであることがわかった。したがって、電場空間内で粒状体７０１が電場Ｅから受ける力は弱くならず、選別の精度には影響しない。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態２について、図５〜図６を用いて説明する。
【００４１】
図５は、この実施の形態におけるプラスチック静電選別装置の構成の一例を示す構成図である。
【００４２】
摩擦帯電装置１（静電発生装置１１０）の中で、粒状体としての破砕された複数種のプラスチック片（粒状体７０１）の混合物が帯電筒内に投入されて回転攪拌されることによって複数種のプラスチック片は帯電列に従って帯電する。
【００４３】
振動トラフ２ｂ（導電トラフ１２０）は、上記摩擦帯電装置１の底部出口部の下方に配設された搬送装置であり、金属導体製である。振動トラフ２ｂは、加振部２ａ（振動装置１３０）が加える振動によりプラスチック片を均しながら矢印Ａ方向に搬送する。振動トラフ２ｂは、先端部に形成された落下部３からプラスチック片を自由落下させる。
振動トラフ２ｂは金属の導体でできている。振動トラフ２ｂの先端は、鉛直下方向に折り曲げられ、曲げガイド２ｃ（金属の導体）（電極対面部１２２）となる。曲げガイド２ｃの長さは、対向電極４ｂ（電極１４０）と同じ程度である。曲げガイド２ｃは、第１のアース電極を兼ねる。
【００４４】
振動トラフ２ｂは、複数種の粒状体を該落下部３方向に均しながら搬送する。振動トラフ２ｂは、金属導体よりなる。振動トラフ２ｂは、第１の電極を兼ねたアース電極である。対向電極４ｂは、前記アース電極に所定間隔で対向する対極高圧電極であるプラスの第２の電極である。落下部３は、アース電極と対向電極４ｂとに挟まれている。これらアース電極とプラスの対向電極４ｂは対極高圧電極を構成している。対極高圧電極は、高電圧を印加する直流の高圧電源５に電気的に接続されている。上記両電極の間隙部６下方には、正に帯電している選別材料を集める回収箱である第１の回収箱容器７ａ（回収装置１６２）、および負に帯電している選別材料を集める第２の回収箱容器７ｂ（回収装置１６４）が配設されている。
【００４５】
摩擦帯電装置１で帯電したプラスチック片は振動トラフ２ｂ上に落下し、振動トラフ２ｂの振動によってプラスチック片は矢印Ａで示す方向に均されながら進んでいく。振動トラフ２ｂ先端の落下部３で鉛直下方向に落下したプラスチック片は、その落下スタート直後の落下速度が低い段階でアース電極とプラスの対向電極４ｂとで形成される電界中に進入して静電気力を受ける。正に帯電しているプラスチック片は負の電極部であるアース電極側に吸引される。負に帯電しているプラスチック片は、正の電極部である対向電極４ｂ側に吸引される。その結果、正に帯電しているプラスチック片は第１の回収箱容器７ａに、また負に帯電しているプラスチックは第２の回収箱容器７ｂに確実に集めることができる。
【００４６】
このように、振動トラフ２ｂおよび曲げガイド２ｃが金属導体で出来ているので、第２電極から発した電気力線が振動トラフ２ｂおよび曲げガイド２ｃに終端する。これにより、電界領域の範囲が振動トラフ２ｂまで広がることになる。そのため、摩擦帯電装置１で帯電したプラスチック片を初速が低い段階から、鉛直下方向に向かって電界中に進入させることができるため、長い時間静電気力を受けることができ、誤選別がなくなり精度良く選別することができる。
【００４７】
搬送路を鉄などの金属で構成すると、摩擦帯電装置１内で帯電したプラスチック片の保有する電荷が搬送路を流れて、プラスチック片の有する帯電が低下することが懸念される。しかしながらその帯電量の低下が無視できるほど小さければ、実用上問題ない。
【００４８】
図６は、搬送による帯電量低下を測定した実験の結果を示す図である。
実験は、次のように実施した。まず、帯電したプラスチック片の帯電量を測定する（第１回目）。そのプラスチック片をステンレス製の振動トラフ２ｂ上を流した後、また、第２回目の電荷量を測定する。さらに、またステンレス製の振動トラフ２ｂ上を流した後に、第３回目の電荷量を測定する。実験に使用した振動トラフ２ｂの幅は１０００ｍｍ、長さは８００ｍｍである。振動トラフ２ｂ上をプラスチック片が通過するのに要する時間は数秒である。
このように、長さが８００ｍｍ程度を数秒かけて進むトラフ構造の場合、トラフ材料は絶縁物のかわりに金属であっても実用上問題がない。
【００４９】
なお、対向電極４ｂは、アース電極に対してプラス電極であってもよいし、マイナス電極であってもよい。いずれの場合も、選別が可能である。
【００５０】
以上説明したプラスチック静電選別装置（選別装置１００）は、帯電した正負の電荷量に応じた静電気力で粒状体を分離する。振動トラフ（導電トラフ１２０）は、先端部に落下部が形成され、上記複数種の粒状体７０１を該落下部方向に均しながら搬送し、金属導体よりなり、曲げガイドが付いている。振動トラフに第１の電極としての役割を負わせて接地する。第２の電極（対向電極、電極１４０）は、その第１の電極の電位に対して、プラス又はマイナスに加電される。
【００５１】
このように、先端部に落下部３を形成し、粒状体７０１を該落下部方向に均しながら搬送する金属導体よりなる振動トラフによって、落下距離を置かずに、第１の電極と第２の電極をその対面に対峙させた構成とし、落下速度の低い段階から電界中に進入するようにしたことにより、破砕されたプラスチック片などの粒状体の摩擦帯電量が小さい場合でも誤選別をなくし、精度良く確実に選別することができる。
【００５２】
振動トラフが金属導体で形成されているので、強度が高く、振動による疲労破壊を防ぐことができる。
振動トラフが金属導体で形成されていても、粒状体７０１の放電は、無視できるほどである。
曲げガイドが第１の電極であり、振動トラフと一体なので、振動トラフと第１の電極とが接触しないよう距離を隔てる必要がなく、プラスチック片を初速が低い段階から電界中に進入させることができる。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態３について、図７〜図８を用いて説明する。
なお、実施の形態１または実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
図７は、この実施の形態における選別装置１００の構成の一例を示す側面視断面図である。
選別装置１００は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、補助電極１４５を有する。
【００５５】
電極対面部１２２は、電極１４０よりも小さい。電極対面部１２２の高さｈ１１は、電極１４０の高さｈ１よりも低い。電極対面部１２２は、電場空間を挟んで電極１４０と対面している。
補助電極１４５は、載粒部１２１の下に位置する。補助電極１４５は、電線１５３により導電トラフ１２０と電気接続している。したがって、補助電極１４５の電位は、導電トラフ１２０の電位と等しい。補助電極１４５は、電極対面部１２２よりも電極１４０から遠い位置にあり、電場空間を挟んで電極１４０と対面している。補助電極１４５と電極１４０との間の距離ｄ２は、電極対面部１２２と電極１４０との間の距離ｄ１よりも大きい。例えば、電極対面部１２２と電極１４０との間の距離ｄ１は２０センチメートル［ｃｍ］、補助電極１４５と電極１４０との間の距離ｄ２は、その倍の４０センチメートル［ｃｍ］である。その場合、補助電極１４５と電極１４０との間の電場空間における電場Ｅ２は、電極対面部１２２と電極１４０との間の電場空間における電場Ｅ１の半分になる。
【００５６】
図４に示したように、粒状体７０１に帯電した電荷が電極１４０に反発する電荷（電極１４０の電位が電極対面部１２２の電位より高い場合はプラス電荷。逆に、電極１４０の電位が電極対面部１２２の電位より低い場合はマイナス電荷。）である場合、粒状体７０１は、落下開始位置より左側（電極１４０から遠い方向）に落下する。
【００５７】
選別装置１００は、電極対面部１２２を短くし、その代わり、電極対面部１２２より電極１４０から遠い位置に補助電極１４５を設ける。これにより、電極１４０に反発する電荷が帯電した粒状体７０１が、落下中に電極対面部１２２に当たるのを防ぐので、選別の精度が高くなる。
【００５８】
粒状体７０１が回収装置１６２〜１６４に到達したときの位置ｙ（ｔ２）は、次の式で表わされる。
【数２６】
0005534800.tif 000017
【００５９】
図８は、この実施の形態における粒状体７０１の落下地点の一例を示す図である。
太線は、電場Ｅ２が電場Ｅ１の半分である場合を表わす。細線は、電場Ｅ２が電場Ｅ１と等しい場合を表わす。
このように、電場Ｅ２が電場Ｅ１の半分であっても、粒状体７０１の落下地点は、あまり影響を受けない。粒状体７０１の落下速度は徐々に速くなるので、電場空間内において、粒状体７０１が電極対面部１２２と電極１４０との間を落下するのには時間がかかるのに対し、粒状体７０１が補助電極１４５と電極１４０との間を落下するのにはあまり時間がかからない。したがって、電場Ｅ２の影響は比較的小さくなる。
【００６０】
この実施の形態における選別装置１００は、更に、補助電極１４５を有する。
上記補助電極１４５は、上記導電トラフ１２０の電極対面部１２２とともに、上記電場空間を挟んで上記電極１４０と対面し、上記導電トラフ１２０と電気接続している。
【００６１】
電極対面部１２２の長さを短くすることができるので、電極１４０に反発する極性に帯電した粒状体７０１が、落下中に電極対面部１２２に当たるのを防ぎ、選別の精度を高くすることができる。
【００６２】
上記電極対面部１２２は、上記電極１４０と上記補助電極１４５との間に位置する。
補助電極１４５が電極対面部１２２よりも電極１４０から遠い位置にあるので、電極１４０に反発する電荷が帯電した粒状体７０１が、落下中に補助電極１４５に当たるのを防ぎ、選別の精度を高くすることができる。
【００６３】
なお、補助電極１４５を導電トラフ１２０と電気接続せず、補助電極１４５には、電極１４０とは逆の極性の電圧を印加する構成としてもよい。
【００６４】
実施の形態４．
実施の形態４について、図９を用いて説明する。
【００６５】
図９は、この実施の形態におけるプラスチック静電選別装置の構成の一例を示す構成図である。
【００６６】
振動トラフ２ｂ（導電トラフ１２０）は、摩擦帯電装置１（静電発生装置１１０）の底部出口部の下方に配設された搬送装置である。振動トラフ２ｂは、振動によりプラスチック片（粒状体７０１）を均しながら矢印Ａ方向に搬送し、先端部に形成された落下部３からプラスチック片を自由落下させる。振動トラフ２ｂは金属の導体でできている。振動トラフ２ｂの先端は、鉛直下方向に折り曲げられ、曲げガイド２ｃ（金属の導体）（電極対面部１２２）となる。曲げガイド２ｃの下先端は、第１の電極（アース電極４ａ）（補助電極１４５）の最上面と第２の電極（対向電極４ｂ）（電極１４０）の最上面とを結ぶ仮想線よりも下側まで延びた構造になっている。すなわち、曲げガイド２ｃが電界領域に食い込んだ構造である。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００６７】
これにより、実施の形態２と同様、プラスチック片の初速が低い段階から、鉛直方向に向かって電界中に進入させることができるため、長い時間静電気力を受けることができ、誤選別がなくなり精度良く選別することができる。
【００６８】
以上説明したプラスチック静電選別装置（選別装置１００）は、帯電させた複数種の粒状体を、対向して配設され、電界が印加された２枚の電極の間に落下させることにより、帯電した正負の電荷量に応じた静電気力で粒状体を分離する。振動トラフ２ｂは、先端部に落下部３が形成され、上記複数種の粒状体を該落下部方向に均しながら搬送し、金属導体よりなり、曲げガイド２ｃが付いている。第１の電極は、振動トラフ２ｂの落下部３の直前真下から落下方向に伸びて配設される。第２の電極は、上記振動トラフ２ｂの落下部３前方部より上記第１の電極に対向して配設され、該第１の電極の電位に対し、プラス又はマイナスに加電される。曲げガイド２ｃは、前記落下部３を形成する振動トラフ２ｂ先端を鉛直下方向に曲げて構成され、前記一対の電極間で作られる電界中に曝される。
【００６９】
このように、先端部に落下部３を形成し、粒状体７０１を該落下部方向に均しながら搬送する金属導体よりなる振動トラフによって、落下距離を置かずに、第１の電極と第２の電極をその対面に対峙させた構成とし、落下速度の低い段階から電界中に進入するようにしたことにより、破砕されたプラスチック片などの粒状体の摩擦帯電量が小さい場合でも誤選別をなくし、精度良く確実に選別することができる。
【００７０】
実施の形態５．
実施の形態５について、図１０〜図１１を用いて説明する。
なお、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれかと共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７１】
この実施の形態では、導電トラフ１２０などの変形例について説明する。
【００７２】
図１０は、この実施の形態における選別装置１００の構成の一例を示す側面視断面図である。
この例において、電極対面部１２２は、載粒部１２１に対して鋭角に折れ曲がった形状である。電極対面部１２２は、垂直ではなく、オーバーハング状に傾いていて、下へいくほど電極１４０から離れる。
これにより、実施の形態２と同様、電極１４０に反発する電荷が帯電した粒状体７０１が、落下中に電極対面部１２２に当たるのを防ぎ、選別の精度を高くすることができる。
【００７３】
なお、電極１４０も同様に、垂直ではなく、オーバーハング状に傾き、下へいくほど電極対面部１２２から離れる配置であってもよい。そうすれば、電極１４０に引き寄せられる電荷が帯電した粒状体７０１が、落下中に電極１４０に当たるのを防ぎ、選別の精度を高くすることができる。
【００７４】
図１１は、この実施の形態における選別装置１００の構成の別の例を示す側面視断面図である。
この例において、電極対面部１２２は、載粒部１２１の先端ではなく、先端より電極１４０から遠い位置にある。
これにより、上記の例と同様、電極１４０に反発する電荷が帯電した粒状体７０１が、落下中に電極対面部１２２に当たるのを防ぎ、選別の精度を高くすることができる。
【００７５】
なお、載粒部１２１のうち、電極対面部１２２よりも電極１４０に近い部分については、導体ではなく、プラスチックなどの絶縁体で形成してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  摩擦帯電装置、２ａ  加振部、２ｂ  振動トラフ、２ｃ  曲げガイド、３  落下部、４ａ  アース電極、４ｂ  対向電極、５  高圧電源、６  間隙部、７ａ，７ｂ  回収箱容器、１００  選別装置、１１０  静電発生装置、１２０  導電トラフ、１２１  載粒部、１２２  電極対面部、１３０  振動装置、１４０  電極、１４５  補助電極、１５０  電場発生装置、１５１，１５２，１５３  電線、１６２〜１６４  回収装置、７０１〜７０４  粒状体、７２１  落下開始位置。
【図１】
0005534800.tif 000018
【図２】
0005534800.tif 000019
【図３】
0005534800.tif 000020
【図４】
0005534800.tif 000021
【図５】
0005534800.tif 000022
【図６】
0005534800.tif 000023
【図７】
0005534800.tif 000024
【図８】
0005534800.tif 000025
【図９】
0005534800.tif 000026
【図１０】
0005534800.tif 000027
【図１１】
0005534800.tif 000028