(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方から気体を挿入し、内部で試料を流動させる第１カラムと、前記第１カラム下部に設けた重粒子回収装置と、前記第１カラムへの挿入気体量によって風速を制御する制御装置を備えた気流選別機において、
前記第１カラムに微弱旋回流発現機構を設け、前記第１カラムの管断面内風速分布を管壁−管中心−管壁にわたって略Ｗ字状にすることにより平滑化し、前記重粒子回収装置で前記試料中の重粒子を落下回収するとともに、前記第１カラム上部から排気と中間粒子・軽粒子を回収することとし、
第２カラムをさらに設け、該第２カラムと前記第１カラム上部はジョイント部を通して接続し、前記第１カラム上部からの前記排気と前記中間粒子・前記軽粒子を前記ジョイント部を介して全て前記第２カラムに吸入させ、
前記第２カラムに微弱旋回流発現機構を設けて前記第２カラムの管断面内風速分布を管壁−管中心−管壁にわたって略Ｗ字状にすることにより平滑化すると共に、
前記第２カラム下部に設けた中間粒子回収装置で前記中間粒子を落下回収し、前記第２カラム上部に設けた軽粒子回収装置により前記第２カラム上部からの前記排気と前記軽粒子を回収し排気することとし、
前記ジョイント部は、ジョイント延長方向に沿って前記第２カラム内に上方斜め向きに前記第１カラム上部からの前記排気と前記中間粒子・前記軽粒子を突入させるように前記第２カラムの管周壁に開口接続すると共に、前記ジョイント部にはオリフィスを設け、前記ジョイント部内の風速を前記第１カラム内の風速より早くして前記第１カラム上部からの前記排気と前記中間粒子・前記軽粒子を前記第２カラム内深くまで搬送させることにより前記ジョイント部から前記第２カラム内に突入直後の失速による落下回収を防止したことを特徴とする気流選別機。
【請求項２】
前記第１カラムに設けた前記微弱旋回流発現機構は、前記第１カラムの管内壁周面に設けたらせん状構造体又は前記第１カラム下部に設けた低速回転インペラであることを特徴とする請求項１記載の気流選別機。
【請求項３】
前記第１カラムの壁面の一部を移動させて前記第１カラムの断面積を変化させる第１カラム断面積変更機構を設け、前記制御装置により前記第１カラム断面積変更機構を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の気流選別機。
【請求項４】
前記第２カラムに設けた前記微弱旋回流発現機構は、前記第２カラムの管内壁周面に設けたらせん状構造体又は前記第２カラム下部に設けた低速回転インペラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の気流選別機。
【請求項５】
前記第２カラムの壁面の一部を移動させて前記第２カラムの断面積を変化させる第２カラム断面積変更機構を設け、前記制御装置により前記第２カラム断面積変更機構を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の気流選別機。
【請求項６】
前記第１カラム及び前記第２カラムに格納型風速計を設け、両カラムの前記管断面風速分布をモニタすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の気流選別機。
【請求項７】
前記制御装置は、予め取得された選別データベースを記憶する手段を備え、該選別データベース基づいて前記第１カラム及び前記第２カラムの気流選別条件を設定して制御運転できるようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の気流選別機。
【請求項８】
前記試料として、使用済みプリント基板から剥離回収した素子類からタンタルコンデンサと同一の寸法範囲の粒子を回収した一次濃縮産物を用い、前記中間粒子として、前記タンタルコンデンサと同一比重範囲の粒子を回収するようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の気流選別機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流を用いて粒子を選別する気流選別機に関するものであり、リサイクル産業分野、粉体選別を行う食品・材料等の分野において用いるのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
空気流を用いた粒子の分離装置は多数あり、多くは横型の空気流れの中で、空気に飛ばされる物と慣性力で落下するものとに分ける装置である。また、縦型の分離装置として、代表的な物はジグザグ分級機である。ジグザグ型のカラム内を気流に乗って上昇する物と、落下する物に分ける装置で、中間産物が出にくく迅速な分離ができるが分離精度がやや落ちる。一方、ストレートカラム型やこれに絞り（オリフィス）を設けた型は、本出願人が前身の工業技術院時代から一貫して検討してきた技術であり、多数出願している（特許文献１〜５参照）。
特許文献１は、１段目はカラム型でなく、単に網上を流動層とした構造で、ここで針状物を網下に落下させた上、塊状物を２段目のカラム型で重産物と軽産物を分離するタイプの固形物の気流選別方法及び装置に関する。
特許文献２は、２本のカラムを有する固形物の気流選別方法及び装置に関する。まずは、軽産物・中間産物を分離する第１カラムに投入する。軽産物は第１カラム上部から排出・回収し、中間産物は落下させ網上を滑らせて第２カラムへ投入する。第２カラムでは中間産物と重産物に分離する。この特許では２つの送風機を用い断面積を固定した２本のカラムに個別に送風し、産物の回収順序は軽産物→中間産物・重産物の順を辿って、カラム間は網上を重力落下により移動させるものである。
特許文献３は、ディフューザを導入して同一カラム内で段階的に太さを変えて多段にする多段風力選別装置に関する。同軸上に複数のカラムを配するため基本の気流は１つの送風機で行うが、２つのカラム間の風速比は２次気流を導入して行うため、結局、複数の送風機を必要とする。
通常のサイクロン型選別機は多数存在しており、これは、旋回流により発生した遠心力を利用し、より微細な粒子を旋回流に乗せて空気とともに搬送し、旋回流から離脱した重粒子と分離するものである。特許文献４の風力選別装置は、中間産物を排出する目的でストレートカラム気流選別機にサイクロンを組み合わせた例に関する。
また、ストレートカラムあるいはオリフィス付きストレートカラム気流選別機において、高い精度は求めずに、単に３つに区分するだけの選別であれば、特許文献５に示される固形物の気流選別装置の例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５３５７７８号公報
【特許文献２】特許第２７５７３３３号公報
【特許文献３】特許第４１２２４３８号公報
【特許文献４】特許第４０９６１０１号公報
【特許文献５】特許第２９１３０３４号公報
【特許文献６】特開２０１０−２１４３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先に、本発明者等は、特許文献６のタンタルコンデンサのリサイクル方法を出願している。特許文献６は、使用済みプリント基板から基板上に実装された素子類を剥離回収し、剥離回収した素子類を篩で篩分け選別することによりタンタルコンデンサと同じ寸法範囲の粒子を回収する一次濃縮工程と、一次濃縮産物から比重選別によりタンタルコンデンサと同じ比重範囲のものを回収する二次濃縮工程と、二次濃縮産物から、弱い磁選により非磁着物を回収してタンタルコンデンサの高濃縮産物とする三次濃縮工程と、からなることを特徴とするタンタルコンデンサのリサイクル方法の発明に関し、この二次濃縮工程の比重選別において縦型気流選別機を使用している。特許文献６に記載の発明では、２.８ｍｍ〜４.７５ｍｍの一次濃縮産物に対して、二次濃縮工程として縦型気流選別機を使用し、まず、流速１１ｍ／ｓ〜１４ｍ／ｓの上昇気流中で分離することにより、比重２.５以下の軽産物をオーバーフローさせて除去し、次いで、２２〜２４ｍ／ｓの流速を持つ(上昇)気流中で分離することにより、比重６.０以上を重産物として残し、中間比重群をオーバーフローさせて二次濃縮産物として回収しており、縦型気流選別機を使用した２回のバッチ操作が必要であった。本発明者等は、この２回のバッチ操作で行っていた二次濃縮工程を、一度の操作だけで、精度良く、しかも装置を大型化することなく達成することができる気流選別機について鋭意研究開発を重ねた結果本発明に至ったものである。【０００５】
気流選別機に求められる性能は、適用粒径など対象物の種類に関するものを除き、装置自体に関するものとして、分離精度の高さ、分離速度の速さ、分離産物数の多さ、装置のシンプルさなどがある。
ストレートカラム型気流選別機は、分離の閾値となるカラム内の風速分布が比較的狭いため、他の気流選別機に比べ相対的に精度の高い分離が可能である。しかしながら厳密に言えばカラム断面の風速は中心部が高く周辺部が低い風速分布を持つため、その風速分布の幅の分だけ、閾値に幅が生まれて分離精度が低下する。
また、ストレートカラム型気流選別機は、カラム全体が１つの風速（閾値）となるため、粒子が上昇−落下を繰り返して分離速度が他の気流選別機に比べ相対的に遅くなる。これを改善する方法がカラムの途中にオリフィス（絞り）を設けて粒子を加速させる方法である。しかし、オリフィスを設けると、分離速度が速くなる一方、カラム断面の風速は中心部が著しく高くカラム断面風速の不均一さが増す。したがって、この不均一を解消するために、オリフィス後のストレートカラム部を長めに確保する必要があり、これによってカラムが長大になり、装置が大型化してしまう。
一方、分離精度の高いストレートカラム型気流選別機やジグザグ型気流選別機では、１つの風速を境にこれにより上昇するものと、落下するものに２成分分離する。１つの風速による粒子の飛跳距離によって多成分に分離する選別機もあるが、高い選別精度は望めない。ストレートカラム型気流選別機で精度維持しつつ、３成分以上に選別するには複数のカラムを連結する方法がとられるが、従来の方法ではカラムごとに送風機を設けて風速制御を行うため、装置が大型化してしまう。
本発明の解決すべき課題は、分離精度を向上しつつ、分離速度を遅くせずに、シンプルな装置構成の気流選別機を提供しようとするものである。
また、本発明の解決すべき課題は、分離精度を維持しつつ、分離速度を遅くせずに、３成分以上に選別し、かつ装置を大型化させないことを達成させる気流選別機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の気流選別機は、下方から気体を挿入し、内部で試料を流動させる第１カラムと、前記第１カラム下部に設けた重粒子回収装置と、前記第１カラムへの挿入気体量によって風速を制御する制御装置を備えた気流選別機において、前記第１カラムに微弱旋回流発現機構を設け、前記第１カラムの管断面内風速分布を管壁−管中心−管壁にわたって略Ｗ字状にすることにより平滑化し、前記重粒子回収装置で前記試料中の重粒子を落下回収するとともに、前記第１カラム上部から排気と中間粒子・軽粒子を回収することを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記第１カラムに設けた前記微弱旋回流発現機構は、前記第１カラムの管内壁周面に設けたらせん状構造体又は前記第１カラム下部に設けた低速回転インペラであることを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記第１カラムの壁面の一部を移動させて前記第１カラムの断面積を変化させる第１カラム断面積変更機構を設け、前記制御装置により前記第１カラム断面積変更機構を制御することを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、第２カラムをさらに設け、該第２カラムと前記第１カラム上部はジョイント部を通して接続し、前記第１カラム上部からの前記排気と前記中間粒子・前記軽粒子を前記ジョイント部を介して全て前記第２カラムに吸入させ、前記第２カラムに微弱旋回流発現機構を設けて前記第２カラムの管断面内風速分布を管壁−管中心−管壁にわたって略Ｗ字状にすることにより平滑化すると共に、前記第２カラム下部に設けた中間粒子回収装置で前記中間粒子を落下回収し、前記第２カラム上部に設けた軽粒子回収装置により前記第２カラム上部からの前記排気と前記軽粒子を回収し排気することを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記第２カラムに設けた前記微弱旋回流発現機構は、前記第２カラムの管内壁周面に設けたらせん状構造体又は前記第２カラム下部に設けた低速回転インペラであることを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記第２カラムの壁面の一部を移動させて前記第２カラムの断面積を変化させる第２カラム断面積変更機構を設け、前記制御装置により前記第２カラム断面積変更機構を制御することを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記ジョイント部は、ジョイント延長方向に沿って前記第２カラム内に上方斜め向きに前記第１カラム上部からの前記排気と前記中間粒子・前記軽粒子を突入させるように前記第２カラムの管周壁に開口接続すると共に、前記ジョイント部にはオリフィスを設け、前記ジョイント部内の風速を前記第１カラム内の風速より早くして前記第１カラム上部からの前記排気と前記中間粒子・前記軽粒子を前記第２カラム内深くまで搬送させることにより前記ジョイント部から前記第２カラム内に突入直後の失速による落下回収を防止したことを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記第１カラム及び前記第２カラムに格納型風速計を設け、両カラムの前記管断面風速分布をモニタすることを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記制御装置は、予め取得された選別データベースを記憶する手段を備え、該選別データベース基づいて前記第１カラム及び前記第２カラムの気流選別条件を設定して制御運転できるようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、上記気流選別機において、前記試料として、使用済みプリント基板から剥離回収した素子類からタンタルコンデンサと同一の寸法範囲の粒子を回収した一次濃縮産物を用い、前記中間粒子として、前記タンタルコンデンサと同一比重範囲の粒子を回収するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、上昇流に微弱な旋回流を起こした微弱旋回上昇流を用いることにより、カラム内断面の風速分布が平滑化するので分離精度をより向上できる。
本発明では、制御装置により、気体挿入量あるいはカラム断面積変更機構を制御することによって風速を調整することができる。
本発明では、カラム内周壁面にらせん構造体を設けて微弱旋回流を起こすようにすると、微弱旋回流を起こすための動力が不要で省エネルギとなる。
本発明では、第１カラムにさらに第２カラムを設けた場合に、少なくとも一方のカラムを断面積可変とすることにより、カラム間の風速比を変化させることができ、１つの送風機のみで所望の風速比が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１（ａ）】従来のストレートカラム上昇流の場合のカラム内断面の風速分布のイメージを示す図である。
【図１（ｂ）】従来のサイクロンの場合のカラム内断面の風速分布のイメージを示す図である。
【図１（ｃ）】本発明の微弱旋回上昇流の場合のカラム内断面の風速分布のイメージを示す図である。
【図２（ａ）】通常の鉛直上昇流の場合のカラム内断面の風速分布イメージを示した図であって、オリフィスを通過することで、上昇速度が加速される様子を示した図である。
【図２（ｂ）】本発明の微弱旋回上昇流の場合のカラム内断面の風速分布イメージを示した図であって、オリフィスを通過することで、上昇速度が加速される様子を示した図である。
【図３】本発明の２段カラム気流選別機の概要を示した図である。
【図４（ａ）】加速流を伴わない従来の２段カラムジョイント部の加速流を説明するための図であある。
【図４（ｂ）】本発明のオリフィスにより加速流を伴う２段カラムジョイント部の加速流を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ストレートカラム型気流選別機において、鉛直上昇流に微弱な旋回流を起こすと、驚くべきことに、カラム内断面の風速分布がより平滑化され、分離精度がより向上することがわかった。
従来の鉛直上昇流のみのストレートカラム型気流選別機では、カラム内を上昇する気流は管壁との摩擦により、いわゆる層流域でのポアズイユ流れ、乱流域での１／７乗則で知られるように、中心部で早く周辺部で遅くなる図１（ａ）に示す上に凸の流速分布となる。これにより、同じ粒子でも、偶然に管の中央部に存在した場合には気流により粒子は上昇し、偶然に管の周辺部に存在した場合には粒子は落下するということが起こり得る。すなわち、その分、分離精度が低下する。
一方、直管内を高速の旋回流（サイクロン）で空気を流すと、中心よりも外側の流速が大きくなることが知られており、図１（ｂ）に示した下に凸の流速分布となる。
これらに対して、図１（ｃ）に示した本発明の微弱旋回上昇流では、カラム内を鉛直方向に空気が上昇するのではなく、極わずかに旋回しながらカラム上方へと流すと、上述の図１（ａ）及び（ｂ）の２ケースの中間的な作用下での図１（ｃ）に示すような略Ｗ字状の風速分布を示し、相対的に一様な断面風速を示すようになる。すなわち、カラム内断面の流速分布（管壁−管中心−管壁）が、図１（ａ）の上に凸であった流速分布が、本発明の微弱旋回上昇流の図１（ｃ）では、管壁での流速が上がると共に管中心での流速は下がり略Ｗ字状の風速分布となり、図１（ａ）の断面風速差より図１（ｃ）の断面風速差の方が小さくなる。したがって、本発明の微弱旋回上昇流では、カラム内断面の風速分布がより平滑化され、分離精度がより向上する。なお、本明細書において、微弱旋回上昇流とは、気流がカラム内を１回転（旋回）する間に、その気流が鉛直方向にカラム直径の１０倍以上上昇する、低速旋回の上昇流を指す。
例えば、内径９０ｍｍのカラムで、１４.８ｍ／ｓの上昇流を得るとき、４〜５ｒ.ｐ.ｓ.（１秒間に４〜５回）程度、すなわち、気流が３ｍ上昇するにつれ１回転するような、極めて緩やかな旋回を与えると、断面風速の平滑な風速分布を得ることができる。
その発現機構としては、下方から緩やかにインペラを回転させる方法、カラム自体を回転させる方法、カラム内部にらせん構造体を配する方法、非回転の傾斜羽根やスタティックミキサ等のらせん階段状のスクリュー形状物を介して管内に送気して管内の気流を回転させる方法、カラム内壁に鉛直方向から傾斜した送気ノズルを配し、管内の気流を回転させる方法などがある。なお、インペラとしては、羽根が鉛直方向と平行に切り立ったタイプと羽根が鉛直方向から傾斜したタイプのいずれも用いることができる。また、らせん構造体を配する方法としては、スプリング等のらせん構造体を管内壁に沿って押し込む方法、管内壁にらせん状の溝を形成する方法、管内壁にリボンやテープ等の制流物をらせん状に取付ける方法などが挙げられる。これらの発現機構の中では、インペラを回転させる方法及びカラム自体を回転させる方法は、別途駆動源が必要となるが、らせん状構造体を取り付ける方法では駆動源を必要としないため省エネ化が図れる。
なお、旋回流を起こす前の段階で、カラム内の風向に乱れがあると、精密な微弱旋回上昇流を起こすことが困難となる。そこで、いずれかの旋回流を起こす機構の前に、格子状の整流板を設置することも有効である。また、カラム内への試料の供給方法としては、上述の微弱旋回流発現機構の構成に応じて選択することができ、カラムの下方から試料を上昇流に乗せて供給してもよく、カラム側壁の供給口に対して斜め上方向から試料を自重落下させて供給してもよく、或いは、その両方を組み合わせてもよい。
【００１０】
一方、既述のように、オリフィス付きストレートカラム気流選別機では、図２（ａ）に示すように、カラム１０ａ内のオリフィス（絞り）１０ｂを通過することで、カラム１０ａ中心部の上昇速度が加速され、オリフィス１０ｂ通過直後には、極端に中心部で早く周辺部で遅くなる断面風速分布となる。このため、断面風速がストレートカラムの通常風速分布に戻るのに、その後、一定のカラム長さを必要とする。
しかしながら、本発明の微弱旋回流の下では、旋回しながらオリフィス１０ｂを通過するため、図２（ｂ）に示すように、オリフィス１０ｂ通過直後、直ちに空気が管壁方向へと広がり、速やかに平滑な断面風速に戻る。
通常の鉛直流によるオリフィス付きストレートカラム気流選別機と、本発明の微弱旋回上昇流を採用したオリフィス付きストレートカラム気流選別機を比較した場合、両者では、基準となる断面風速分布が異なる（本発明の方がより平滑である）ため、一概に比較ができないが、例えば、内径９０ｍｍ、オリフィス内径８４ｍｍのカラムで、１４.８ｍ／ｓの上昇流を得るとき、通常の鉛直流の元では、オリフィス通過後、通常のストレートカラムレベルの平滑さに戻るに２０ｃｍのカラム長さを必要とするが、微弱旋回上昇流を流した場合は、微弱旋回上昇流に基づく極めて平滑な風速分布に戻るのに１０ｃｍのカラム長さしか必要としない。ただし、同一オリフィス内径だとオリフィスによる加速効果は、前者が流速７％増であるのに対し、後者の本発明では流速５％増に止まり、加速効果は幾分減少する。
【００１１】
微弱旋回上昇流を用いて、重産物（重粒子）、中間産物（中間粒子）、軽産物（軽粒子）の３種を１台の気流選別機で選別するには、ストレートカラムを２つ連結し、これを１つの送風機で対応するため、一方のカラムは断面積を固定とし、これと接続したもう一方のカラムは断面積を可変とした。例えば、以下のような仕様とする。
図３に示すように、送風機１と直接連結する第１カラム２は断面積を固定とし、送風機１のインバータ制御による挿入空気量によって風速を制御する。また、第１カラム２からジョイント部３を通じて接続された第２カラム４は、第１カラム２の排気をジョイント部３を通じて吸入し、第２カラム４の断面積を変化させることにより風速制御を行う。なお、図示していないが、第１カラム２及び第２カラム４の管壁内周面にらせん状構造物を取り付けて、微弱旋回上昇流を起こすようにしている。この際、断面風速平滑化のため、長方形の断面形状で長さを伸び縮みさせるのでなく、直線と半円を組み合わせた扁平な楕円（陸上競技のトラックの形状）の直線部分を伸び縮みさせることにより、四つ角の風速低下を防止できるとともに、前記の微弱旋回上昇流を起こすことも容易になる。
なお、本発明の微弱旋回上昇流では、カラムの管断面内風速分布を管壁−管中心−管壁にわたって略Ｗ字状にすることにより、カラム内断面の風速分布がより平滑化され、分離精度が向上するので、単一のカラム（すなわち第１カラム２のみ）での気流選別機としても用いることができることはいうまでもなく、その際、断面積を変化させる断面積変更機構を設けてもよい。さらに、図３では、気体の挿入は送風機１を第１カラム２下部に直結したが、送風機１に限らずともよく、試料の供給も、試料供給装置に限らず、気体の挿入時に気流と共に供給するなどしてもよい。
【００１２】
本発明による２段カラム気流選別機では、１段目の第１カラム２で重粒子５を落下回収、第１カラム２の排気と中間粒子６・軽粒子７を２段目の第２カラム４に送り、ここで中間粒子６を落下回収し、軽粒子７を第２カラム４の排気とともに回収する。すなわち、風速は常に、第１カラム＞第２カラムとなるように調整する。第１カラム２と第２カラム４の接続は、第１カラム２上部に設けたジョイント部３を第２カラム４の管周壁に開口接続し、ジョイント延長方向に沿って第２カラム４内に上方斜め向きに第１カラム２上部からの排気と粒子を突入させる。このとき、ジョイント部３内の風速を単に第１カラム２の風速を維持しただけで、第２カラム４に接続すると、図４（ａ）に示すように、第２カラム１４内のジョイント延長部分より下部は無風エリアとなり、ここに突入した粒子は、すべて失速して落下し、本来回収すべきでない軽粒子７まで中間粒子６として回収されてしまう。そこで、本発明では、ジョイント部３にオリフィス９を設ける、あるいはジョイント管を細くする、あるいは、特許文献３にあるような２次気流を導入することにより、粒子の重軽にかかわらず、全ての粒子を第２カラム１４の深くまで搬送し、そこで、第２カラム４内の風速に応じた分離を行うことを工夫した。図４（ｂ）に、オリフィス９を設けた例を示す。なお、図４（ａ）中の符号１３は、ジョイント部を示す。
【００１３】
第１カラム２、第２カラム４内の気流速度は、実際に、風速計によりモニタリングを行って調整を行うが、この際、送風機１のインバータ制御における周波数と、例えば、第１カラム２の風速の関係、および、第２カラム４の断面積を可変させるパルスモータのステップ数(送り出し距離)と断面積の関係を事前に調査して、予め選別データベース化し、これを装置内の制御系（選別データベース記憶手段）に記録しておくことにより、いち早く第１カラム２、第２カラム４の風速を粗決めすることが可能となる。
また、カラム断面の任意の１点を測定するだけでなく、風速計を断面方向に位置を変えながら、断面方向の多数の点の風速を連続的に測定し、カラム内の断面風速及びその平滑化をモニタリングすることが重要である。さらに、風速計がカラム内に止まっていると、実際の選別時の邪魔となることから、モニタリング終了後は、風速計は格納させて、カラム内壁に突起物を残さないことも重要である。
【００１４】
気流選別では、排気側から吸引する方法と、吸気側から空気を挿入する方法があり、本発明では主として後者を想定としているが、いずれの方法でカラム内の気流を発生しても構わない。しかし、供給フィーダ（例えば、図３中の試料フィーダ８）とこれに接続されたホッパを開放系にした場合には、ここから、前者の場合は空気の吸入、後者の場合は空気の排出が起こり、カラム内の風速と、旋回上昇流が安定しにくくなる。本発明装置の効果を最大限に発揮するには、選別試料を一定量投入したホッパ及びフィーダを密閉型にして、連続的に試料を供給することが重要である。
【実施例】
【００１５】
本発明の２段カラム気流選別機を用い、予め取得された選別データベースに基づいて装置の運転を制御し、軽粒子、中間粒子、重粒子の３種に分離する。単に重軽産物を２成分分離する装置と異なり、例えば、事前にサイズ分けした多種混合試料から、任意の比重を持つ中間粒子だけを１度の選別操作で直接回収することが可能である。また、対象物の選別データベースを事前に入力しておくことにより、ユーザは製品の種類やサイズなどの製品情報を入力するだけで、特定の粒子の回収をすることができる。そこで、上記特許文献６のタンタルコンデンサのリサイクル方法の２次濃縮工程の比重選別を、本発明の２段カラム気流選別機を用いて実現することができ、別途取得したプリント基板から剥離した素子群のデータベースを導入することにより、ユーザは、例えば、投入試料のサイズと回収したい素子の名称（例えばタンタルコンデンサ）と入力するだけで、自動的に最適選別条件に調整されて選別を達成することが可能である。
本発明の２段カラム気流選別機のパイロット機を用い、タンタルコンデンサと粒径および比重が近接する（極めて選別困難度の高い）混合素子模擬試料に対して、タンタルコンデンサの濃縮試験を行った結果、元のタンタルコンデンサ品位（純度）１４.２％に対し、回収率９１.４％で品位が８５.５％まで向上し、このときの分離効率が８８.９％であった。これは連続式のパイロット機でありながら、古典的なバッチ式１段カラムラボ機で試験をした特許文献６に記載の結果と同等の精度であり、本発明が極めて実用性に富むことを示すものである。
なお、上記では２段カラムを用いて、軽粒子、中間粒子、重粒子の３種の分離産物を得る場合で説明したが、カラム段数を増やして３段以上の構成とすれば、より多くの分離産物数を得ることも可能である。また、単一カラムによるバッチ処理にも利用できることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、リサイクル産業における気流選別機を念頭に置いて開発したものであるが、リサイクル産業以外でも、例えば製造業の原料管理等、気流選別を行う全ての分野で使用することが出来る。
【符号の説明】
【００１７】
１      送風機
２      第１カラム
３，１３    ジョイント部
４，１４    第２カラム
５      重粒子
６      中間粒子
７      軽粒子
８      試料フィーダ
９，１０ｂ  オリフィス
１０ａ    カラム
【図１（ａ）】
0005862763.tif 000002
【図１（ｂ）】
0005862763.tif 000003
【図１（ｃ）】
0005862763.tif 000004
【図２（ａ）】
0005862763.tif 000005
【図２（ｂ）】
0005862763.tif 000006
【図３】
0005862763.tif 000007
【図４（ａ）】
0005862763.tif 000008
【図４（ｂ）】
0005862763.tif 000009