(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向に回転自在に設けられたドラム電極と、このドラム電極の下向き回転側の上方位置に設けられたイオン発生手段と、このイオン発生手段よりも回転方向下手側に配置された静電場発生手段とを具備するとともに、被選別物を、上記ドラム電極とイオン発生手段および静電場発生手段との間に供給して、導電物と絶縁物とに分離する静電選別装置であって、
上記イオン発生手段を、イオン発生部と、当該イオン発生部で発生されたイオンをドラム電極側に吹き付けるための気体吹付手段とから構成したことを特徴とする静電選別装置。
【請求項２】
接地され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向に回転自在に設けられたドラム電極と、このドラム電極の下向き回転側の上方位置に設けられたイオン発生手段と、このイオン発生手段よりも回転方向下手側に配置された静電場発生手段とを具備するとともに、被選別物を、上記ドラム電極とイオン発生手段および静電場発生手段との間に供給して、導電物と絶縁物とに分離する静電選別装置であって、
上記イオン発生手段を、針状電極または線状電極が配置されるとともにドラム電極側に開口部が形成された容器と、この容器内に空気を供給してドラム電極と針状電極または線状電極との間で発生したイオンを、上記容器の開口部からドラム電極側に吹き付ける空気供給管とから構成したことを特徴とする静電選別装置。
【請求項３】
イオン発生手段におけるイオン発生部として、紫外線ランプを用いたことを特徴とする請求項１に記載の静電選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電界を利用した静電選別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチック片などの絶縁性物質と金属片などの導電性物質とを分離する選別装置としては、静電界を利用したものがある。
【０００３】
この静電界を利用した選別装置は、図４に示すように、アースされかつ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向（矢印ｂにて示す）に回転される金属製のドラム電極５１と、このドラム電極５１の下向き回転側の斜め上方にかつドラム電極５１から所定距離を有して配置されたコロナ放電用の針状電極５２と、この針状電極５２の下手側に配置されるとともに同じくドラム電極５１から所定距離を有して配置された静電場形成用の板状電極５３と、これら両電極５２，５３とドラム電極５１との間に負の高電圧を印加するための高電圧電源５４と、上記ドラム電極５１の下方に配置された被選別物の回収容器５５とから構成されている。
【０００４】
上記構成において、所定方向に回転されるドラム電極５１と針状電極５２および板状電極５３との間に負の高電圧を印加した状態で、例えば粉砕されたごみが定量供給装置（図示せず）からガイド板５６を介してドラム電極５１上に落下されると、上記両電極５２，５３により形成されたコロナ放電場および静電場を通過する際に、導電性物質である金属片は針状電極５２および板状電極５３側に飛び出されるとともに、絶縁性物質であるプラスチック片はドラム電極５１側に引き寄せられるため、プラスチック片と金属片とが分離されて、ドラム電極５１の下方に配置された回収容器５５内の各回収室５５ａ，５５ｂ内にそれぞれ回収されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成によると、針状電極５２にて発生したコロナイオンが帯電された金属片がドラム電極５１側に引き寄せられて接触すると、瞬時に、その負の電荷を放出してドラム電極５１と同極となり、したがって図５に示すように、金属片６１が針状電極５２側に引き寄せられる現象、すなわち金属片６１の毛羽立ち現象が発生していた。
【０００６】
このため、針状電極５２と金属片６１との間でスパークが発生して、その間、高電圧電源５４における過電流の保護機能が働き電圧が降下し、したがってこの間での分離ができなくなって、分離純度、すなわち選別性能が低下するという問題が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明は、選別性能の低下を防止し得る静電選別装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の手段に係る静電選別装置は、接地され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向に回転自在に設けられたドラム電極と、このドラム電極の下向き回転側の上方位置に設けられた例えば紫外線ランプなどのイオン発生手段と、このイオン発生手段よりも回転方向下手側に配置された静電場発生手段とを具備するとともに、被選別物を、上記ドラム電極とイオン発生手段および静電場発生手段との間に供給して、導電物と絶縁物とに分離する静電選別装置であって、上記イオン発生手段を、イオン発生部と、当該イオン発生部で発生されたイオンをドラム電極側に吹き付けるための気体吹付手段とから構成したものである。
【０００９】
また、本発明の第２の手段に係る静電選別装置は、接地され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向に回転自在に設けられたドラム電極と、このドラム電極の下向き回転側の上方位置に設けられたイオン発生手段と、このイオン発生手段よりも回転方向下手側に配置された静電場発生手段とを具備するとともに、被選別物を、上記ドラム電極とイオン発生手段および静電場発生手段との間に供給して、導電物と絶縁物とに分離する静電選別装置であって、上記イオン発生手段を、針状電極または線状電極が配置されるとともにドラム電極側に開口部が形成された容器と、この容器内に空気を供給してドラム電極と針状電極または線状電極との間で発生したイオンを、上記容器の開口部からドラム電極側に吹き付ける空気供給管とから構成したものである。
【００１０】
上記各静電選別装置の構成によると、イオン発生部にて発生したイオンを空気などの気体によりドラム電極側に吹き付けるようにしたので、ドラム電極に引き付けられた導電性物質には引き続き負の電荷が供給されるとともに気体によるドラム電極側への付勢力が働き、導電性物質のドラム電極表面での毛羽立ち現象を殆ど無くすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における静電金属分離装置を、図１および図２に基づき説明する。
【００１２】
この静電選別装置には、図１および図２に示すように、アース（接地）されかつ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向（矢印ａにて示す）に回転自在に設けられた金属製のドラム電極１と、このドラム電極１の下向き回転側の上方位置に設けられたイオン発生手段２と、このイオン発生手段２よりも回転方向下手側に配置された静電場発生手段３と、上記ドラム電極１の表面にガイド板４を介して被選別物を定量的に供給する定量供給装置（図示せず）と、上記ドラム電極１の下向き回転側の下方に配置されて上記両発生手段２，３により発生されたコロナ放電場および静電場を通過する際に、導電物と絶縁物とに分離された被選別物を別個に回収するための回収容器（図示せず）とが具備されている。
【００１３】
上記イオン発生手段２は、ドラム電極１の表面から所定距離はなれた位置で且つ表面に対向する位置で配置されるとともにドラム電極１の表面に対向する下壁部に多数の開口穴（例えば、千鳥状に設けられる）１１ａが形成されたドラム幅方向に長い箱状容器１１と、この箱状容器１１の上壁部にドラム幅方向で所定間隔おきに配置されたイオン発生部である複数個の針状電極１２と、この針状電極１２とドラム電極１との間に負の高電圧を印加する高電圧電源１３と、上記箱状容器１１の上壁部にドラム幅方向で所定間隔おきに配置された複数個の空気供給ノズル（気体供給ノズル）１４と、この空気供給ノズル１４に空気を供給するための空気供給管（気体供給手段）１５とから構成されている。なお、図示しないが、空気供給管１５には、空気供給源として例えば空気圧縮機（図示せず）が接続されており、また空気供給ノズル１４と空気供給管１５とにより、気体吹付手段が構成される。
【００１４】
したがって、高電圧電源１３により、ドラム電極１と針状電極１２との間に負の高電圧を印加してコロナ放電を発生させるとともに、空気供給ノズル１４から圧縮空気を箱状容器１１内に供給すると、コロナ放電により生じたコロナイオンが、空気供給ノズル１４から吹き出される圧縮空気によりイオン風となってドラム電極１の表面に吹き付けられる（降り注ぐ）ことになる。なお、上記針状電極１２に印加される電圧の極性は、コロナ放電により発生するイオンの極性と同一にされる。
【００１５】
上記静電場発生手段３は、イオン発生手段２よりも回転方向下手側のドラム電極１の表面から所定距離はなれた位置で且つ表面に対向する位置で配置された平面視矩形状の板状電極２１と、この板状電極２１とドラム電極１との間に負の高電圧を印加する高電圧電源（イオン発生手段のものが使用されるが、勿論、別個に設けてもよい）１３とから構成されており、この高電圧電源１３にてドラム電極１と板状電極２１との間に負の高電圧を印加することにより、分離用の静電場が形成される。
【００１６】
なお、上記箱状容器１１のイオン風吹出し用の開口穴（開口部）１１ａが設けられた底壁部および板状電極２１は、ドラム電極１の表面に沿って、円弧状に形成されている。
【００１７】
上記構成において、所定方向に回転されるドラム電極１と針状電極１２との間に負の高電圧が印加されるとともに箱状容器１１内に圧縮空気が供給されている状態で、例えば絶縁性物質であるプラスチック片と導電性物質である金属片との混合物である粉砕ごみ（被選別物）を、定量供給装置からガイド板４を介してドラム電極１の表面に供給する。
【００１８】
すると、粉砕ごみは、まずイオン発生手段２の箱状容器１１から吹き付けられるイオン風に曝され、絶縁性物質（不良導体）であるプラスチック片には負の電荷が残り、したがってプラスチック片はドラム電極１側に引き付けられる。
【００１９】
一方、導電性物質（良導体）である金属片については、通常は、負の電荷がドラム電極１側に移動してしまうため、針状電極１２側に引き寄せられることになるが、本実施の形態においては、吹き付けられるイオン風により、ある程度の負の電荷の供給が続けられることになり、したがって従来のように金属片が針状電極２側に引き寄せられる現象、すなわち金属片の毛羽立ち状態が見られなくなる。
【００２０】
そして、ドラム電極１側に強く引き付けられた状態で静電場に移動したプラスチック片はそのままドラム電極１の回転とともに下方に移動して、回収容器のドラム電極１寄りの回収室内に落下されるが、金属片は、板状電極２１により発生した静電場を通過する際に分極されるとともに、その導電性のために、負の電荷がドラム電極１側に移動して正の電荷だけが残るため、ドラム電極１に対して反発するとともに板状電極２１側に引き寄せられて、ドラム電極１の外側寄りの回収室内に落下される。
【００２１】
上述したように、イオン発生手段２において、コロナ放電にて発生したイオンを圧縮空気によりドラム電極１側に吹き付けるようにしたので、ドラム電極１に引き寄せられた金属片には引き続き負の電荷が供給されるとともに圧縮空気によるドラム電極１側への付勢力が働き、金属片のドラム電極１表面での毛羽立ち現象を殆ど無くすことができ、したがって従来のように、ドラム電極と針状電極との間でのスパークによる電圧降下が防止（抑制）されるため、金属片の選別性能（分離精度）の低下を防止し得るとともに、スパークによるプラスチックへの着火も防止されて安全性が向上する。
【００２２】
実際に、フィルム状または電線の破砕金属片を含むプラスチック片の選別を行った結果、スパーク現象は殆ど発生せず、プラスチック片および金属片とも、９９％以上の純度と９５％の回収率が得られた。
【００２３】
ところで、上記実施の形態においては、針状電極１２すなわち箱状容器１１と板状電極２１とを別体に配置したものとして説明したが、勿論、針状電極１２側である箱状容器１１と板状電極２１とを一体的に設けるようにしてもよい。
【００２４】
また、上記実施の形態においては、箱状容器１１の底壁部に多数形成した開口穴１１ａからイオン風を吹き出すようにしたが、例えば底壁部にスリットを形成してこのスリットから吹き出すようにしてもよく、また底壁部にメッシュ状の部材を配置し、そのメッシュ状の開口部分から吹き出すようにしてもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態のイオン発生手段におけるイオン発生部として、針状電極を用いたが、例えば図３に示すように、電線などによる線状電極３１を用いることもできる。
【００２６】
さらに、上記実施の形態においては、イオンを、針状電極（または線状電極）とドラム電極との間で発生するコロナ放電により得るようにしたが、例えば針状電極（または線状電極）を設ける替わりに、箱状容器内に紫外線ランプを配置して、この紫外線ランプにて発生するイオンを、箱状容器からドラム電極に向って吹き付けるようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明の静電選別装置の構成によると、イオン発生部にて発生したイオンを空気などの気体によりドラム電極側に吹き付けるようにしたので、ドラム電極に引き付けられた導電性物質には引き続き負の電荷が供給されるとともに気体によるドラム電極側への付勢力が働き、導電性物質のドラム電極表面での毛羽立ち現象を殆ど無くすことができ、したがって従来のように、ドラム電極と針状電極との間でのスパークによる電圧降下が抑制されるため、導電性物質の選別性能の低下を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における静電選別装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】同静電選別装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る静電選別装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】従来例における静電選別装置の概略構成を示す側面図である。
【図５】従来例の静電選別装置の要部構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１      ドラム電極
２      イオン発生手段
３      静電場発生手段
１１      箱状容器
１１ａ    開口穴
１２      針状電極
１３      高電圧電源
１４      空気供給ノズル
１５      空気供給管
２１      板状電極
３１      線状電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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