(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部とが設けられ、この静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、前記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、前記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、前記分離用空間の下方に、これを通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部が設けられ、この回収部は複数個の回収室および回収部の各回収室を仕切る仕切り壁を備えるとともに、これら各回収室に回収されたプラスチック片の静電分離状態を観察する画像処理装置を備え、前記仕切り壁が前記ドラム電極に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成され、仕切り壁を、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段が設けられ、この移動手段を、各仕切り壁に嵌合部材を介して別個に取付けられた一対のガイドと、このガイドの嵌合部材に取付けられる螺合部材に螺合するボールねじと、このボールねじを回転させるモータとから構成するとともに、前記画像処理装置によりプラスチック片の分離が不正確な場合、モータを駆動して前記各仕切り壁の位置を調節するようにしたことを特徴とするプラスチック選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクル化に伴うプラスチック片を種類ごとに選別するためのプラスチック選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみのリサイクル化が急速に推進されつつある中で、粉砕されたプラスチック片を選別する技術として、図５に示すようなプラスチック選別装置がある。このプラスチック選別装置は、複数種のプラスチック片１を投入するホッパ２の下方に配置されて、プラスチック片１を種類ごとの極性・帯電量に帯電させるための摩擦帯電装置３と、この摩擦帯電装置３の下方に配置されて、帯電したプラスチック片１を極性・帯電量に応じて分離するための静電分離装置Ｇとから構成されている。
【０００３】
そして、この静電分離装置Ｇは、摩擦帯電装置３のシュート３ｂの下方に配置された金属ドラム電極５と、この金属ドラム電極５の斜め上方に配置された高電圧電極６と、金属ドラム電極５の周面に付着したプラスチック片１を掻き落とすためのブラシ１０とを備えている。なお、前記金属ドラム電極５は、水平軸芯５ａ回りに所定方向に回転自在に構成されるとともに接地され、前記高電圧電極６には例えば高圧電源装置７の陰極が接続され、高圧電源装置７の陽極は接地されている。この接続により、高電圧電極６と金属ドラム電極５との間に選別用静電場が形成される。
【０００４】
また、この選別用静電場を通過したプラスチック片１を、種類別に回収するための第一分離容器８および第二分離容器９が、金属ドラム電極５の下方に配置し固定されている。上記プラスチック選別装置において、プラスチック１をホッパ２へ投入すると、プラスチック１がホッパ２から摩擦帯電装置３へ投入されて攪拌され、プラスチック片１ごとにその種類による帯電列に従って所定の極性・帯電量に摩擦帯電される。その後、静電分離装置Ｇに落下して選別用静電場を通過して極性・帯電量ごとに別々の容器８，９に回収される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記プラスチック選別装置では、摩擦帯電装置３においてプラスチック１を攪拌することで所定の極性・帯電量に摩擦帯電されてプラスチック１に応じた帯電列となり、容器８，９に種類別に回収されるものである。
【０００６】
しかし、高電圧電極６に印加する電圧が低すぎると、選別用静電場が弱く、ここを通過したプラスチック１の分離回収が確実に行われない。このため、プラスチック１を第一分離容器８および第二分離容器９に確実に分離回収しようとすると、高電圧電極６によって強い選別用静電場が必要となる。そのためには、高電圧電極６に非常に高い電圧を印加しなければならず、印加する電圧に応じた高電圧電極６が必要になっていた。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決し得るプラスチック選別装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決手段は、粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部とが設けられ、この静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、前記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、前記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、前記分離用空間の下方に、これを通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部が設けられ、この回収部は複数個の回収室および回収部の各回収室を仕切る仕切り壁を備えるとともに、これら各回収室に回収されたプラスチック片の静電分離状態を観察する画像処理装置を備え、前記仕切り壁が前記ドラム電極に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成され、仕切り壁を、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段が設けられ、この移動手段を、各仕切り壁に嵌合部材を介して別個に取付けられた一対のガイドと、このガイドの嵌合部材に取付けられる螺合部材に螺合するボールねじと、このボールねじを回転させるモータとから構成するとともに、前記画像処理装置によりプラスチック片の分離が不正確な場合、モータを駆動して前記各仕切り壁の位置を調節するようにしたものである。
【０００９】
上記構成において、プラスチック片の選別がそれぞれの回収室に正確に行えていない場合、回収部の仕切る仕切り壁をドラム電極に接近離間するよう移動手段を用いて、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るプラスチック選別装置を、図１〜図４に基づき説明する。
【００１１】
本実施の形態に係るプラスチック選別装置１５は、異なる複数種の樹脂系のプラスチック片（被選別粉砕ごみ）１６をプラスチック片１６毎に分離回収するもので、例えばプラスチック片１６としてＰＥ（ポリエチレン）とＰＰ（ポリプロピレン）を分離回収するものである。なお、ＰＥ、ＰＰは予め５mm以下に破砕されたものが用いられる。
【００１２】
すなわち、ＰＥ、ＰＰに後述のＰＶＣ（塩化ビニル）を混入させて投入した状態で摩擦帯電させる摩擦帯電装置１７と、この摩擦帯電装置１７の開閉自在な排出口１８に連通された排出シュート１９と、この排出シュート１９の下方近傍に配置されて所定の水平軸２０回りに回転自在に構成されて接地された金属ドラム電極２１と、この金属ドラム電極２１の斜め上方に配置されるとともに選別用静電場となる分離用空間２２を介して配置される高電圧電極（対向電極）２３と、この高電圧電極２３に対して陰極が接続されるとともに正極が接地されて高電圧電極２３電圧を負荷するための高圧電源装置２４と、前記金属ドラム電極２１の周面下部に配置されて金属ドラム電極２１に付着したプラスチック片１６を掻き落とすためのブラシ２５とが設けられている。なお、前記排出口１８には、これを開閉するためのシャッター１８ａが水平方向に移動自在に設けられている。
【００１３】
また、前記分離用空間２２の下方に、これを通過して極性・帯電量ごとに分離されたプラスチック片１６を別々に回収するための回収部２６が設けられ、この回収部２６は、複数個（この場合３個）の回収室２７、２８、２９および各回収室２７、２８、２９を仕切る仕切り壁３０、３１および前後壁３２を備え、これら仕切り壁３０、３１が前記金属ドラム電極２１に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成されている。
【００１４】
図２および図３に示すように、前記各仕切り壁３０、３１を、各プラスチック片１６の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段３３が設けられ、この移動手段３３は、仕切り壁３０、３１が前記金属ドラム電極２１に接近離間するよう水平方向に配置されて各仕切り壁３０、３１に嵌合部材３４を介して別個に取付けられた一対のガイド３５と、このガイド３５の嵌合部材３４に取付けられる螺合部材３６に螺合するボールねじ３７と、このボールねじ３７を回転させるための図示しないモータとから構成されている。
【００１５】
また、前記回収部２６には、前記ＰＶＣを戻し管３８を介して摩擦帯電装置１７に戻すための再利用装置３９が取付けられている。
さらに、図示しないが、プラスチック片１６の静電分離状態を観察するための画像処理装置が、所定の場所に配置されている。
【００１６】
ところで、選別するプラスチック片１６を摩擦帯電装置１７により摩擦帯電させると、プラスチック片１６は、帯電列に従いプラスあるいはマイナスのどちらかに帯電する。しかしながら、選別されるプラスチック片１６によっては、帯電列が近く、帯電列の中間に位置する材料がない場合、これを摩擦材としてプラスチック片１６に加える。本実施の形態では、ＰＥとＰＰを選別するために摩擦材として前記ＰＶＣを加えるようにしたものである。そして、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣを摩擦帯電装置１７で攪拌して帯電させると、帯電列は（＋）ＰＥ＜ＰＰ＜ＰＶＣ（−）となる。
【００１７】
ゆえに、ＰＥとＰＰを選別する場合、プラスチック片１６としてＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣの混合プラスチックを摩擦帯電装置１７に投入して攪拌すると、各プラスチック片１６が種類毎に所定の極性・帯電量に帯電される。すなわち、（＋）ＰＥ＜ＰＰ＜ＰＶＣの帯電列が得られる。
【００１８】
このように帯電したプラスチック片１６を、シャッター１８ａを開として排出口１８から排出シュート１９を通して金属ドラム電極２１上に落下させる。そうすると、３種類のプラスチック片１６は、金属ドラム電極２１の回転により、分離用空間２２を通過して回収部２６に落下する。そして、プラスチック片１６が分離用空間２２を通過する際、ＰＥは（＋）に帯電しているので、陰極が接続された高電圧電極２３に対してはＰＥが引き寄せられて、回収室２９に回収され、ＰＶＣは（−）に帯電しているので、金属ドラム電極２１に引き寄せられて回収室２７に回収されるか、金属ドラム電極２１に付着したＰＶＣはブラシ２５によって回収室２７に掻き落とされて回収される。そして、帯電列の中間位置に位置するＰＰは、回収室２７と回収室２９の間の回収室２８に回収される。
【００１９】
一方で、確実にＰＥが回収室２９に回収され、ＰＶＣは回収室２７に回収され、またＰＰは回収室２８に回収されているかどうかの静電分離状態を、画像処理装置で観察する。ＰＥが回収室２９に、ＰＶＣが回収室２７に、ＰＰが回収室２８に確実に分離回収されていればよいが、そうでない場合、高圧電源装置２４の負荷電圧を変更することなく、プラスチック片１６の極性・帯電量に応じてモータを駆動してボールねじ３７を回転させ、仕切り壁３０、３１の一方又は双方を、金属ドラム電極２１に対して接近離間させ、回収室２７，２８，２９の位置を調節し、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥがそれぞれ回収室２７，２８，２９に確実に回収されるようにする。
【００２０】
図４は、高圧電源装置２４における印加電圧を３０ｋｖとしてプラスチック片１６を静電分離した結果であり、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥのそれぞれの回収率および純度は８０％以上が得られた。
【００２１】
なお、摩擦材として用いたＰＶＣは、再利用装置３９によって除電および洗浄クリーニングされた後、摩擦帯電装置１７にフィードバックされ、再利用されるものである。
【００２２】
このように、本発明の実施の形態によれば、分離用空間２２の下方に配置した回収部２６において、仕切り壁３０、３１を金属ドラム電極２１に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成し、各仕切り壁３０、３１を、各プラスチック片１６の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段３３を設け、この移動手段３３を、仕切り壁３０、３１が金属ドラム電極２１に接近離間するよう水平方向に配置されて各仕切り壁３０、３１に嵌合部材３４を介して別個に取付けられた一対のガイド３５と、このガイド３５の嵌合部材３４に取付けられる螺合部材３６に螺合するボールねじ３７と、このボールねじ３７を回転させるための図示しないモータとから構成したので、プラスチック片１６の分離が不正確な場合、仕切り壁３０、３１を、各プラスチック片１６の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて移動させるようにモータを駆動してボールねじ３７を回転させ、仕切り壁３０、３１を金属ドラム電極２１に接近離間させることで、高圧電源装置２４からの電圧を変更することなく、プラスチック片１６の分離を正確に行うことができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、摩擦材に帯電列で（−）となるＰＶＣを用いたが、これに限定されるものではなく、（＋）側となるＰＳ（ポリスチレン）やＰＭＭＡ（アクリル）を用いてもよく、この場合、ＰＰが金属ドラム電極２１に吸着されて回収室２７に回収され、ＰＥが回収室２８に回収され、ＰＳあるいはＰＭＭＡは回収室２９に回収される。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明は、分離用空間の下方に、これを通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部が設けられ、この回収部は複数個の回収室および回収部の各回収室を仕切る仕切り壁を備え、この仕切り壁が前記ドラム電極に接近離間するよう水平方向に移動調節自在に構成され、仕切り壁を、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させるための移動手段が設けられたので、プラスチック片の選別がそれぞれの回収室に正確に行えていない場合であっても、画像処理装置からのプラスチック片の静電分離状態に基づき、対向電極の電圧を変更することなく、回収部を仕切る仕切り壁をドラム電極に接近離間するよう移動手段を用いて、各プラスチック片の極性・帯電量に伴う落下位置に応じて水平方向に移動させることで、正確な分離回収ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を示すプラスチック選別装置の全体構成図である。
【図２】  同じく回収部の構成を示す斜視図である。
【図３】  同じく回収部の構成を示す断面図である。
【図４】  同じくプラスチック片の種類別の回収率および純度を示すグラフ図である。
【図５】  従来のプラスチック選別装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１５      プラスチック選別装置
１６      プラスチック片
１７      摩擦帯電装置
２１      金属ドラム電極
２２      分離用空間
２３      高電圧電極
２４      高圧電源装置
２６      回収部
２７      回収室
３０      仕切り壁
３３      移動手段
【図１】
0003640571.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003640571.tif 000005
【図５】
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