(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選別用静電場に搬送する移動電極と、この移動電極に対向して配置されて移動電極との間に前記選別用静電場を形成する対向電極と、極性と帯電量に応じてプラスチック片を分離し選別する回収部とを備えたプラスチック選別装置であって、
前記回収部に、純度または回収率に応じて分離部材により区画された複数の回収室を配置し、
前記分離部材の先端部に沿って形成されてプラスチック片を取り込み可能なスリットと、該スリットを介してプラスチック片を吸引回収する分離吸引手段を設けた
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
【請求項２】
回収室は、少なくとも移動電極側回収室および対向電極側回収室と、移動電極側回収室と対向電極側回収室の間に設けられた中間部回収室とを具備し、
前記分離部材を移動電極側回収室と中間部回収室の間、対向電極側回収室と中間部回収室緩衝部材の間にそれぞれ配置するとともに、分離部材の先端部の位置を移動電極と対向電極との配設方向に位置調整可能に構成した
ことを特徴とする請求項１記載のプラスチック選別装置。
【請求項３】
分離部材を、回収室を仕切る隔壁部と、この隔壁部に取付けられた分離板とで構成し、
隔壁部を移動電極と対向電極の配設方向に拡縮自在に設けた拡縮調整機構、および分離板の基端部を前記配設方向に回動自在に支持した揺動調整機構の少なくとも一方により、分離板の先端部を位置調整可能に構成した
ことを特徴とする請求項２記載のプラスチック選別装置。
【請求項４】
粉砕された複数種のプラスチック片を選別用静電場に搬送する移動電極と、この移動電極に対向して配置されて移動電極との間に前記選別用静電場を形成する対向電極と、極性と帯電量に応じてプラスチック片を分離し選別する回収部とを備えたプラスチック選別装置であって、
前記回収部に、純度または回収率に応じて分離部材により区画された移動電極側回収室、中間部回収室および対向電極側回収室を設け、
前記中間部回収室にプラスチック片を吸引回収する回収吸引手段を介在させた吸引ダクトを接続するとともに、回収したプラスチック片を前記吸引ダクトから移動電極上に再度投入する回収ラインを設けた
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
【請求項５】
分離部材の先端部に沿って、プラスチック片を吸引して排出可能なスリットを形成し、
前記分離部材のスリットと吸引ダクトとを接続して回収プラスチック片を前記回収ラインに合流させるように構成した
ことを特徴とする請求項４記載の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、プラスチック片からなる被選別粉砕ごみ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４に示すようなプラスチック選別装置がある。
【０００３】
このプラスチック選別装置１０１は、複数種のプラスチック片１０２を投入するホッパ１０３と、このホッパ１０３の下方に配置されてプラスチック片１０２同士をそれぞれの極性・帯電量に帯電させるための摩擦帯電装置１０４と、この摩擦帯電装置１０４の下方に配置されて帯電したプラスチック片１０２を極性・帯電量に応じて分離するための静電分離装置１０５とから構成されている。そして、この静電分離装置１０５は、摩擦帯電装置１０４の下方に配置されたドラム電極１０６と、このドラム電極１０６の斜め上方に配置された対向電極１０７と、ドラム電極１０６の外周面に付着したプラスチック片１０２を掻き落とすためのブラシ１０８とを備えている。またドラム電極１０６は、水平軸心回りに所定方向に回転自在に構成されて図示しない回転駆動装置により所定の速度で矢印方向に回転駆動される。さらにこのドラム電極１０６は接地され、高圧電源装置１０９のたとえば陽極が接地されるとともに陰極が対向電極１０７に接続されており、これにより対向電極１０７とドラム電極１０６との間に選別用静電場１１０が形成される。
【０００４】
そして、選別用静電場１１０を通過したプラスチック片１０２を種類別に回収するため、ドラム電極１０６の下方に、分離板１１１によって仕切られた第１回収室１１２〜第３回収室１１４が配置されている。
【０００５】
そして、これら分離板１１１の位置は、投入するプラスチック片１０２の混合比に基づいて、回収純度が最適になるように調整されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記プラスチック選別装置１０１において、プラスチック片１０２をホッパ１０３へ投入すると、プラスチック片１０２がホッパ１０３から摩擦帯電装置１０４へ投入されて攪拌され、プラスチック片１０２の種類ごとに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１０５に落下して選別用静電場１１０を通過したプラスチック片１０２は極性・帯電量ごとに別々の回収室１１２〜１１４に収納される。
【０００７】
ところでプラスチック片１０２は、選別用静電場１１０でドラム電極１０６に対して吸引あるいは反発あるいはそのまま落下して回収室１１２〜１１４に飛び込むことから、分離板１１１の上端部に当たったプラスチック片１０２が跳ね返り、分別適正側とは異なる回収室１１２〜１１４に落下することがある。このような原因で誤差となる誤選別のプラスチック片１０２が多量になることはないが、選別プラスチック片の回収率を下げないでより高精度で分離しようとする場合、たとえば９７％程度の分離率を９８％乃至９９％近くに上げようとする場合には、先の要因で誤差となるプラスチック片１０２の有無が精度を上げられるか上げられないかの重要な因子となる。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決して、分離板に衝突して誤選別分離されるプラスチック片をほとんど無くし、分離精度を向上させることができるプラスチック選別装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明は、粉砕された複数種のプラスチック片を選別用静電場に搬送する移動電極と、この移動電極に対向して配置されて移動電極との間に前記選別用静電場を形成する対向電極と、極性と帯電量に応じてプラスチック片を分離し選別する回収部とを備えたプラスチック選別装置であって、前記回収部に、純度または回収率に応じて、分離板により区画された複数の回収室を配置し、前記分離部材の先端部に沿って形成されてプラスチック片を取り込み可能なスリットと、該スリットを介してプラスチック片を吸引回収する分離吸引手段を設けたものである。
【００１０】
上記構成によれば、分離吸引手段によりスリットから吸い込まれる吸引用エアで、分離部材の先端部近傍に落下するプラスチック片や衝突したプラスチック片をスリットに吸い込んで回収するので、分離部材の先端部に衝突して跳ね返り誤選別されるプラスチック片を殆ど無くすことができる。これにより、特に高精度で分離するプラスチック選別装置において、コストをかけることなく、かつ回収率を低下させることなく、分離精度を確実に向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、回収室は、少なくとも移動電極側回収室および対向電極側回収室と、移動電極側回収室と対向電極側回収室の間に設けられた中間部回収室とを具備し、前記分離部材を移動電極側回収室と中間部回収室の間、対向電極側回収室と中間部回収室緩衝部材の間にそれぞれ配置するとともに、分離部材の先端部の位置を移動電極と対向電極との配設方向に位置調整可能に構成したものである。
【００１２】
上記構成によれば、投入されるプラスチック片の清浄状態や湿度、大きさや別種類の混合状態などの条件に応じて、分離板の先端位置を調整することができ、分離精度をより向上させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の構成において、分離部材を、回収室を仕切る隔壁部と、この隔壁部に取付けられた分離板とで構成し、隔壁部を移動電極と対向電極の配設方向に拡縮自在に設けた拡縮機構、および分離板の基端部を前記配設方向に回動自在に支持した揺動機構の少なくとも一方により、分離板の先端部を位置調整可能に構成したものである。
【００１４】
上記構成によれば、移動自在な隔壁部または回動自在な分離板により、プラスチック片の条件に応じて分離部材の先端位置を容易に調整することができ、またその調整範囲を広く確保することができる。
【００１５】
さらに請求項４記載の発明は、粉砕された複数種のプラスチック片を選別用静電場に搬送する移動電極と、この移動電極に対向して配置されて移動電極との間に前記選別用静電場を形成する対向電極と、極性と帯電量に応じてプラスチック片を分離し選別する回収部とを備えたプラスチック選別装置であって、前記回収部に、純度または回収率に応じて分離部材により区画された移動電極側回収室、中間部回収室および対向電極側回収室を設け、前記中間部回収室にプラスチック片を吸引回収する回収吸引手段を介在させた吸引ダクトを接続するとともに、回収したプラスチック片を前記吸引ダクトから移動電極上に再度投入する回収ラインを設けたものである。
【００１６】
上記構成によれば、中間部回収室近傍に接近して落下するすべてのプラスチック片を積極的に中間部回収室に吸引回収して、吸引ダクトから回収ラインに循環させて再度分離するので、分離部材の先端部に衝突したほとんどのプラスチック片を中間回収室側に誘引して取り込むことができ、これにより誤選別されるプラスチックの発生を効果的に抑制することができる。したがって、特に高精度で分離するプラスチック選別装置において、低コストで分離精度を確実に向上させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の構成において、分離部材の先端部に沿って、プラスチック片を吸引して排出可能なスリットを形成し、前記分離部材のスリットと吸引ダクトとを接続して回収プラスチック片を前記回収ラインに合流させるように構成したものである。
【００１８】
上記構成によれば、中間部回収室と分離部材のスリットとをそれぞれ吸引するように構成することにより、さらに分離精度を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラスチック選別装置の実施の形態を図１〜図３に基づき説明する。
【００２０】
このプラスチック選別装置は、たとえば異なる２種類の樹脂系のプラスチック片を帯電して分離用静電場５に投入し、プラスチック片が持つ極性および電荷量により落下方向を変動させて、各種類毎にプラスチック片を分離回収するものである。
【００２１】
このプラスチック選別装置は、摩擦帯電装置１と定量供給装置２と本発明に係る静電式選別部３とを具備している。
帯電装置１は、種類の異なるプラスチック片Ｐを帯電容器１ａ内で図示しない攪拌翼により攪拌して互いに摩擦接触させ帯電させるもので、プラスチック片Ｐ同士を摩擦接触させると、帯電列に従ってプラスあるいはマイナスのどちらかの極性で所定の帯電量に帯電し、例えばプラスチック片ＰとしてＰＰ（ポリプロピレン）とＰＥ（ポリエチレン）を帯電部３で攪拌して帯電させると、ＰＰは（−）に、ＰＥは（＋）に帯電される。ここではＰＰ、ＰＥは、例えば予め径が５ｍｍ以下に破砕されたものが用いられる。
【００２２】
帯電容器１ａの排出口を開閉自在な排出装置１ｂの下方に定量供給装置２が配置され、この定量供給装置２は、帯電容器１ａから後述する金属製のドラム電極４の頂部に掛け渡された振動板２ａと、このを所定方向に所定の振動数で振動させる加振装置２ｂとを具備し、ドラム電極４の頂部にプラスチック片が重ならないように定量供給するものである。
【００２３】
静電式選別部３は、定量供給装置２の下方近傍で水平軸回りに回転自在に設けられかつ接地された移動電極であるドラム電極４と、このドラム電極４の斜め上方間に選別用静電場５の形成空間を介して配置される対向電極６と、この対向電極６に陰極が接続されるとともに正極が接地されてドラム電極４と対向電極６と間に高電圧を印加して選別用静電場５を形成する高圧電源装置７と、前記ドラム電極４の外周面下部に配置されてドラム電極４に付着したプラスチック片Ｐを掻き落とすための回転ブラシ８と、選別用静電場５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Ｐを別々に分離回収する回収部９とから構成されている。
【００２４】
また前記回収部９は、ドラム電極４の下方に配置されて、ガイドプレート１１ａにより（−）側に帯電されたプラスチック片Ｐを分離回収する第１回収室（移動電極側回収室）１１と、ガイドプレート１２ａにより（＋）側に帯電されたプラスチック片Ｐを分離回収する第２回収室（対向電極側回収室）１２と、第１回収室１１および第２回収室１２の間で帯電量の少ないＰＰ，ＰＥなどの樹脂を回収する中間部回収室１３とで構成されている。また第１回収室１１の排出口には、回収されたプラスチック片Ｐを搬出する第１排出コンベヤ３１が配置され、第１排出コンベヤ３１上に図示しない除電装置が配置されている。さらに第２回収室１２の排出口には、回収されたプラスチック片Ｐを搬出する第２排出コンベヤ３２が配置され、第２排出コンベヤ２２上に図示しない除電装置が配置されている。
【００２５】
さらに中間回収室１３の排出口には、未分離のプラスチック片Ｐを吸引回収する吸引ポンプ（分離吸引手段、回収吸引手段）３３の吸引口に接続された吸引ダクト３４が接続されている。この吸引ポンプ３３の吐出口に、回収したプラスチック片を吸引ダクト３４から摩擦帯電装置２の帯電容器２ａに戻して再分離する回収ライン３５が設けられている。
【００２６】
前記中間回収室１３は、図２,図３に示すように、ドラム電極４側にドラム電極４の回転軸心と平行に配置された第１隔壁部１４および対向電極６側にドラム電極４の回転軸心と平行に配置された第２隔壁部１５と、第１，第２隔壁部の側縁部に連結されてスライド自在に重なり合う左右の側壁１６，１７と、底壁２３とで上面が開放された箱体状に形成されている。
【００２７】
また第１隔壁部１４の上辺部には、ドラム電極４と平行な軸心周りに揺動固定自在に支持する連結支持具１８ｃを介して第１分離板１８が設けられ、これら第１隔壁部１４と第１分離板１８とで第１分離部材２１が構成されている。さらに第２隔壁部１５の上辺部には、ドラム電極４と平行な軸心周りに揺動固定自在に支持する連結支持具１９ｃを介して第２分離板１９が設けられ、これら第２隔壁部１５と第２分離板１９とで第２分離部材２２が構成されている。そして第１，第２分離板１８，１９を連結支持具１８ｃ，１９ｃを中心に揺動させることにより、ドラム電極４と対向電極６の配設方向の回収幅を調整して中間回収室１３への回収量を調整可能な揺動調整機構２７が構成される。
【００２８】
この中間回収室１３は、吸引ダクト３４が接続された漏斗形底壁２３が第２隔壁部および側板１７に連結固定され、第１隔壁部１４と第２隔壁部１５とがドラム電極４と対向電極６の配設方向、すなわち前後方向に互いに接近離間自在で図示しない固定具により固定可能に構成されて、配設方向の開口幅を調整可能な伸縮調整機構２８が構成される。また第１隔壁部１４の内面には、離間時の開口部を覆うカバー板２４がヒンジを介して揺動自在に取付けられている。
【００２９】
前記第１，第２分離板１８，１９には、プラスチック片を吸引排出可能な吸引用中空部（分離吸引手段）１８ａ，１９ａが形成されるとともに、それぞれ先端部に沿ってプラスチック片を吸引可能なスリット１８ｂ，１９ｂが開口されている。そして吸引用中空部１８ａ，１９ａに接続された可撓性の吸引ホース（分離吸引手段）２５，２６が吸引ダクト３４に接続されて、吸引ポンプ３３により吸引される。
【００３０】
上記構成において、ＰＰとＰＥの混合プラスチック片Ｐは、投入ホッパから摩擦帯電装置１に投入されて摩擦帯電され、排出装置１ｂから定量供給装置２に投入された後、振動板２ａにより重ならないように均一にドラム電極４上に供給される。そして、プラスチック片Ｐが回転するドラム電極４により対向電極６との間の選別用静電場５を通過する際に、摩擦帯電装置１により（＋）に帯電したたとえばＰＥは、陰極の対向電極６に引き寄せられて第２回収室１２に回収される。一方、（−）に帯電したたとえばＰＰは、ドラム電極４に引き寄せられて第１回収室１１に回収され、またドラム電極４に付着したＰＰはブラシ８によって掻き落とされて第１回収室１１に回収される。そして、帯電量が少ないプラスチック片Ｐは、中間部回収室１３に回収される。
【００３１】
この回収時に、中間部回収室１３の上方近傍に落下した帯電量が不足するプラスチック片Ｐは、吸引ポンプ３３の吸引力により積極的に中間部回収室１３に分離回収されるので、第１回収室１１および第２回収室１２に回収されるプラスチック片Ｐの純度がより改善される。また中間部回収室１３への吸引力が過大にならない限り、回収率が低下されることがない。
【００３２】
また第１，第２分離板１８，１９の先端部に接近したプラスチック片は、第１，第２分離板１８，１９に衝突して跳ね返ること無く、スリット１８ｂ，１９ｂに吸引されるので、第１，第２分離板１８，１９に跳ね返ったプラスチック片Ｐで第１回収室１１および第２回収室１２の回収プラスチック片Ｐの純度が低下されることがない。
【００３３】
さらに第１，第２分離板１８，１９のスリット１８ｂ，１９ｂから回収されたプラスチック片Ｐは、中間部回収室１３に回収されたプラスチック片Ｐと吸引ダクト３４で合流されて回収ライン３５により摩擦帯電装置１に戻され、再分離される。
【００３４】
ところで、プラスチック片の混合状態や湿度、大きさなどの条件によって分離状態が変化するため、分離状態に基づいて揺動調整機構２７により、第１分離板１８および第２分離板１９の開放角度を調整し開放面積を増減する。また伸縮調整機構２８により第１隔壁部１４および第２隔壁部１５の位置を調整し、開口面積を増減する。
【００３５】
上記実施の形態によれば、第１，第２分離板１８，１９のスリットから吸い込む吸引用エアにより、第１，第２分離板１８，１９の先端部に衝突しようとするプラスチック片Ｐをスリット１８ｂ，１９ｂに吸い込んで回収するので、第１，第２分離板１８，１９の先端部に衝突して跳ね返り誤選別されるプラスチック片の数を殆ど無くすことができる。これにより、特に９７％以上の高精度で分離するプラスチック選別設備において、低コストで、回収率を低下させることなく、分離精度を確実に向上させることができる。
【００３６】
また、投入されるプラスチック片の清浄状態や湿度、大きさや別種類の混合状態などの条件に応じて、揺動調整機構２７により、第１，第２分離板１８，１９を回動させたり、または／および拡縮調整機構２８により、第１，第２隔壁部１４，１５を接近離間移動分離板１８，１９の先端位置を移動して、ドラム電極４と対向電極６の配設方向の回収幅を調整することができるので、回収率を低下させることなく、分離精度をより向上させることができる。
【００３７】
さらに、中間部回収室１３近傍に接近して落下するすべてのプラスチック片を積極的に中間部回収室１３に吸引回収して、吸引ダクト３４から回収ライン３５に循環させて再度分離するので、第１，第２分離板１８，１９の先端部に衝突したほとんどのプラスチック片を中間回収室１３側に誘引して取り込むことができる。したがって、特に高精度で分離するプラスチック選別装置では、低コストで分離精度を確実に向上させることができる。
【００３８】
さらにまた、中間部回収室１３の開口部と第１，第２分離板１８，１９のスリット１８ｂ，１９ｂとをそれぞれ吸引するように構成することにより、装置を簡略化できてコストを削減できる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、スリットを有する分離板１８，１９と、吸引機能を具備した中間部回収室１３とを両方設けたが、どちらか一方でもよい。また分離吸引手段と開放吸引手段を１台の吸引ポンプ３３で共用したが、別々に設置することもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、分離吸引手段によりスリットから吸い込まれる吸引用エアで、分離部材の先端部近傍に落下するプラスチック片や衝突したプラスチック片をスリットに吸い込んで回収するので、分離部材の先端部に衝突して跳ね返り誤選別されるプラスチック片を殆ど無くすことができる。これにより、特に高精度で分離するプラスチック選別装置において、コストをかけることなく、かつ回収率を低下させることなく、分離精度を確実に向上させることができる。
【００４１】
請求項２記載の発明によれば、投入されるプラスチック片の清浄状態や湿度、大きさや別種類の混合状態などの条件に応じて、分離板の先端位置を調整することができ、分離精度をより向上させることができる。
【００４２】
請求項３記載の発明によれば、移動自在な隔壁部または回動自在な分離板により、プラスチック片の条件に応じて分離部材の先端位置を容易に調整することができ、またその調整範囲を広く確保することができる。
【００４３】
さらに請求項４記載の発明によれば、中間部回収室近傍に接近して落下するすべてのプラスチック片を積極的に中間部回収室に吸引回収して、吸引ダクトから回収ラインに循環させて再度分離するので、分離部材の先端部に衝突したほとんどのプラスチック片を中間回収室側に誘引して取り込むことができ、これにより誤選別されるプラスチックの発生を効果的に抑制することができる。したがって、特に高精度で分離するプラスチック選別装置において、低コストで分離精度を確実に向上させることができる。
【００４４】
請求項５記載の発明によれば、中間部回収室と分離部材のスリットとをそれぞれ吸引するように構成することにより、さらに分離精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラスチック選別装置の実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】同プラスチック選別装置の中間回収室を示す斜視図である。
【図３】同中間回収室の拡大側面図である。
【図４】従来のプラスチック選別装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
Ｐ    プラスチック片
１    摩擦帯電装置
２    定量供給装置
３    静電式選別部
４    ドラム電極
７    選別用静電場
９    回収部
１１    第１回収室
１２    第２回収室
１３    中間部回収室
１４    第１隔壁部
１５    第２隔壁部
１８    第１分離板
１９    第２分離板
２１    第１分離部材
２２    第２分離部材
２７    揺動調整機構
２８    伸縮調整機構
３３    吸引ポンプ
３４    吸引ダクト
３５    回収ライン
【図１】
0003719940.tif 000002
【図２】
0003719940.tif 000003
【図３】
0003719940.tif 000004
【図４】
0003719940.tif 000005