(57)【要約】  【課題】  装置の設置面積が制限される場合であっても、清掃等の頻繁なメンテナンスを行なうことなく選別ガスに同伴される軽量物を効果的に回収できる風力選別装置を提供する。  【解決手段】  投入口から落下供給される被選別物に基端側から選別ガスを噴射供給して重量物と軽量物とを選別する第一空洞部１０と、前記第一空洞部１０の下方に前記選別ガスの流れ方向に沿って順に配置された重量物回収部１１及び軽量物回収部１２と、前記第一空洞部１０に供給された選別ガスを吸引する吸引口１５を備えて構成される風力選別装置１であって、前記第一空洞部１０より拡径された第二空洞部１３を前記第一空洞部１０の上部空間に設けるとともにその下流側に前記吸引口１５を設けて、前記選別ガスに同伴され、前記第二空洞部１３で落下する軽量物を回収する第二軽量物回収部１６を設ける。  【選択図】  図３
2006320850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口から落下供給される被選別物に基端側から選別ガスを噴射供給して重量物と軽量物とを選別する第一空洞部と、前記第一空洞部の下方に前記選別ガスの流れ方向に沿って順に配置された重量物回収部及び軽量物回収部と、前記第一空洞部に供給された選別ガスを吸引する吸引口を備えて構成される風力選別装置であって、
前記第一空洞部より拡径された第二空洞部を前記第一空洞部の上部空間に設けるとともにその下流側に前記吸引口を設けて、前記選別ガスに同伴され、前記第二空洞部で落下する軽量物を回収する第二軽量物回収部を設けてある風力選別装置。
【請求項２】
前記第二軽量物回収部が前記第二空洞部の下端に配置された開口部と前記開口部に落下した軽量物を案内するシュートで構成され、前記第二軽量物回収部により前記第一空洞部と前記第二空洞部の連通部が縮径されている請求項１記載の風力選別装置。
【請求項３】
前記開口部が前記基端側に配置されている請求項２記載の風力選別装置。
【請求項４】
前記第一空洞部と前記第二空洞部の連通部に前記選別ガスを偏流させて前記第二空洞部で旋回流を発生させる案内板を設けてある請求項１から３の何れかに記載の風力選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、回収されたゴミからプラスチック等の再利用可能な成分を回収し、資源の再利用を促進するための再資源化利用プラント等に設置され、被選別物の風力抵抗差と比重差により重量物と軽量物に選別する風力選別装置に関し、詳述すると、投入口から落下供給される被選別物に基端側から選別ガスを噴射供給して重量物と軽量物とを選別する第一空洞部と、前記第一空洞部の下方に前記選別ガスの流れ方向に沿って順に配置された重量物回収部及び軽量物回収部と、前記第一空洞部に供給された選別ガスを吸引する吸引口を備えて構成される風力選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の風力選別装置としては、図７に示すように、箱形のケーシング１０１内を分岐板１０２により上方が互いに連通しかつそれぞれが下方に開放した一端部側の重量物回収室１０３と他端部側の軽量物回収室１０４とに区画し、上記ケーシング１０１の一端部の上側部に被処理物を投入する投入口１０５を設けると共に、投入口１０５の下部にエアをケーシング１０１内の他端部に向けて斜め上方へ噴出するエア噴出ノズル１０６を設ける一方、ケーシング１０１の他端部にエア吸引口１０７を設け、前記軽量物回収室１０４の幅を重量物回収室１０３の幅より拡幅したものが提案されている。
【０００３】
上述の風力選別装置は、重量物回収室の幅よりも軽量物回収室の幅（エア噴出方向と直交する水平方向の寸法）を拡げて軽量物回収室におけるエアの流速を低下させることにより、軽量物回収室の長さ（エア噴出方向の水平方向の寸法）を短く構成しながらも、軽量物、例えば家庭ごみにおけるビニル袋、プラスチックトレイ等がエア吸引口に同伴されるのを防止することを目的とするものである。
【特許文献１】特開２０００−１５１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１に記載された技術によれば、ビニル袋、プラスチックトレイ等の軽量物がエア吸引口に同伴されるのを防止するためには、軽量物回収室１０４の上方のケーシング内側に、下端を自由端としかつ下端側が次第にケーシングの他端部の側部に接近するようになした櫛歯状のグレート１０８を設けたり、エア吸引口１０７の手前に、エア吸引口１０７側が下方から上方へ移動するように上下に回転する無端ベルト式のネットフィルター１０９を配設する必要があり、軽量の長尺物等がそのようなグレートやネットフィルターに絡みつくと容易に離脱せず、目詰まりによる吸引エア風量が低下する等の不都合を招き、清掃等のメンテナンスが頻繁に要求されるという問題点があった。
【０００５】
このようなグレートやネットフィルターを設けない場合には、選別エアに同伴される軽量物によりエア吸引口の下流側に設置される風道部の閉塞やバグフィルタの目詰まりが発生するために、同様の問題は避け得ないものであり、重量物回収室よりも軽量物回収室を拡幅する場合であっても装置の設置面積の制限等からそれ程極端に拡幅できるものではなく、その場合には軽量物回収室のエア噴出方向の長さがそれ程短縮されるものとは成り得ないのである。
【０００６】
本発明の目的は、上述の従来欠点に鑑み、装置の設置面積が制限される場合であっても、清掃等の頻繁なメンテナンスを行なうことなく選別ガスに同伴される軽量物を効果的に回収できる風力選別装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明による風力選別装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、投入口から落下供給される被選別物に基端側から選別ガスを噴射供給して重量物と軽量物とを選別する第一空洞部と、前記第一空洞部の下方に前記選別ガスの流れ方向に沿って順に配置された重量物回収部及び軽量物回収部と、前記第一空洞部に供給された選別ガスを吸引する吸引口を備えて構成される風力選別装置であって、前記第一空洞部より拡径された第二空洞部を前記第一空洞部の上部空間に設けるとともにその下流側に前記吸引口を設けて、前記選別ガスに同伴され、前記第二空洞部で落下する軽量物を回収する第二軽量物回収部を設けてある点にある。
【０００８】
上述の構成によれば、第一空洞部の上部空間に前記第一空洞部よりも拡径された第二空洞部を設けてあるので、第一空洞部から第二空洞部に導かれる選別ガスはその流速が低下して当該容易に軽量物が落下するようになり、さらに、流速の低下により拡径された第二空洞部において垂直方向の旋回流や局所的な渦流が発生し、それに伴う澱み部ができるため、そのような澱み部に選別ガスに同伴された軽量物が導かれて第二空洞部内で滞留して落下し、第二軽量物回収部により回収されるようになるのである。そのような第二空洞部が第一空洞部の上方空間に配置されるので、装置の設置面積が制限される場合であっても、設置面積をコンパクトにすることができ、さらに第二空洞部における選別ガスの流路を長く形成することができるので、選別ガスに同伴される軽量物を効果的に回収することができる。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記第二軽量物回収部が前記第二空洞部の下端に配置された開口部と前記開口部に落下した軽量物を案内するシュートで構成され、前記第二軽量物回収部により前記第一空洞部と前記第二空洞部の連通部が縮径されている点にある。
【００１０】
上述の構成によれば、第一空洞部と第二空洞部の連通部が第二軽量物回収部により縮径されているので、噴射供給された選別ガスはそのような縮径部を通過した後に拡径された第二空洞部に流入することにより効果的に流速が低下するとともに、選別ガスの流向がゆらぐことにより渦流や澱み部が発生して、同伴された軽量物を落下させることができるようになるのである。
【００１１】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記開口部が前記基端側に配置されている点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、噴射供給された選別ガスは、第一空洞部の基端側とは反対側の他端側から第二空洞部の背壁に沿って上昇するとともに、第二空洞部の上方から基端側へ旋回する旋回流が生じて、主に基端側に澱み部が形成されるようになる。その結果、軽量物を基端側に設けられた開口部に効果的に落下させて回収できるようになるのである。
【００１３】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記第一空洞部と前記第二空洞部の連通部に前記選別ガスを偏流させて前記第二空洞部で旋回流を発生させる案内板を設けてある点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、第一空洞部の他端側から第二空洞部の背壁に沿って上昇する選別ガスが案内板により基端側に偏流され、より効果的に垂直方向の旋回流が形成されるようになる。さらに、このような案内板に軽量物が衝突することにより選別ガスの流れから軽量物を効率的に離脱させることも可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明した通り、本発明によれば、装置の設置面積が制限される場合であっても、清掃等の頻繁なメンテナンスを行なうことなく選別ガスに同伴される軽量物を効果的に回収できる風力選別装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明による風力選別装置の実施の形態を説明する。図１及び図２に示すように、風力選別装置１は、被選別物５を投入口１０ｂに向けて搬送する搬送機構３と、投入口１０ｂから落下供給される被選別物に選別ガスとしての空気を噴射供給する選別ノズル機構４と、噴射供給される選別空気により重量物と軽量物とを選別する第一空洞部１０と、前記第一空洞部１０の下方に前記選別空気の流れ方向に沿って順に配置された重量物回収部１１及び軽量物回収部１２と、前記第一空洞部１０より拡径された第二空洞部１３を前記第一空洞部１０の上部空間に設けるとともにその下流側に選別ガスを吸引する吸引口１５を設けて構成され、選別空気が前記吸引口１５からサイクロン方式の集塵機７を介して吸引ファン６により吸引されるように構成されている。
【００１７】
前記風力選別装置１は、廃プラスチック、木材、紙等の軽量物にコンクリートブロックや金属片等の重量物が混在した建築廃材等の被選別物５を重量物５ａと軽量物５ｂとに選別分離する装置であるが、被選別物５はこれらに限るものではなく、缶、ＰＥＴ、瓶、カレット等の資源ゴミから重量物を選別する場合等、重量物と軽量物とを選択分離する場合に広く適用されるものである。
【００１８】
前記搬送機構３は、バネ等の弾性支持機構３ａにより支持される搬送路３ｂに連結フレーム３ｃを介して振動モータ３ｄが取り付けられた振動式搬送機構で構成され、コンベア機構９によって前記搬送路３ｂに投入された前記被選別物５は、均等にばらけて前記振動モータ３ｄで加振される搬送路３ｂ上で振動しながら軽量物が上方に重量物が下方に比重選別されつつ前記第一空洞部１０に向かって搬送され、その端部から垂直方向に自由落下するように供給される。尚、搬送機構３は振動モータ３ｄを備えた振動式搬送機構で構成されるものに限らず、被選別物５が均等にばらけるように搬送されるものであれば、他の方式が採用されるものであってもよい。
【００１９】
前記選別ノズル機構４は、その先端部が前記振動式搬送機構３による前記被選別物５の搬送路幅より幅広に形成され前記搬送路３ｂの下方に設けられる第一扁平ノズル４ａと、前記第一扁平ノズル４ａの下方に設けられ、前記第一扁平ノズル４ａの先端部より基端側への軽量物の侵入を防止するべく前記第一扁平ノズル４ａからの噴出空気量よりも低量の空気を噴出して空気バリアを形成する第二扁平ノズル４ｂと、前記第一扁平ノズル４ａ及び前記第二扁平ノズル４ｂの基端側にそれぞれ連結されるフレキシブル管４ｃ、４ｄと、前記フレシキブル管４ｃ、４ｄを介して前記第一扁平ノズル４ａ及び前記第二扁平ノズル４ｂの基端側に接続され選別空気をそれぞれ供給する押込み送風機８ａ、８ｂを備えて構成され、前記押込み送風機８ａから供給される選別空気が前記フレシキブル管４ｃを介して前記第一扁平ノズル４ａから噴射供給される。尚、ここでは、選別ガスとして空気が使用されるものを説明するが、選別対象物に応じて不活性ガスなど適宜選択使用することも可能である。また、前記第二扁平ノズル４ｂは必須のものではなく、選別対象物の特性等、必要に応じて設けられるものである。
【００２０】
前記第一空洞部１０は、垂直方向の断面が矩形に形成された第一ケーシング１０ａと当該第一ケーシング１０ａで仕切られる空間で構成され、前記第一扁平ノズル４ａにより前記投入口１０ｂが形成された基端側の壁部から対向する背面側の壁部に向けて斜め上方に噴射供給される選別空気により、前記搬送機構３から落下供給される被選別物５が重量物５ａと軽量物５ｂとに分離選別、つまり、重量物５ａがほぼそのまま前記重量物回収部１１に落下回収され、軽量物５ｂが選別空気の流れにより前記重量物回収部１１と前記軽量物回収部１２の間に設けられた分離壁１０ｃを越えて前記軽量物回収部１２に落下回収される。
【００２１】
前記第二空洞部１３は、水平方向の断面が矩形に形成された第二ケーシング１３ａと当該第二ケーシング１３ａで仕切られる空間で構成され、前記第一空洞部１０の背面に沿って上方に流入する選別空気をその上方に形成された前記吸引口１５から前記集塵機７に案内するように構成されている。前記第二空洞部１３は、上述したように、選別空気の上方への流れに垂直な断面の径つまりその断面積が前記第一空洞部１０における選別空気の流れに垂直な断面の径つまりその断面積より大となるように拡径され、前記第一空洞部１０における選別空気の流速が低下するように構成されているため、前記軽量物回収部１２に落下回収されずに選別空気に同伴されるビニル袋、紙、木屑等の軽量物の一部が自重で落下するようになる。また、図５に示すように、流速の低下により前記第二空洞部１３において背面から上昇する選別空気が背面に対向する基端側の壁面方向に旋回、つまり垂直方向に旋回する旋回流や局所的な渦流が発生し、それに伴う澱み部Ａ（Ａ１，Ａ２，Ａ３）ができるため、そのような澱み部に選別空気に同伴された軽量物が導かれて当該第二空洞部１３内で滞留して落下し、或いは、下方への空気の流れにより軽量物が落下するようになる。
【００２２】
前記第二空洞部１３には、選別空気に同伴され、当該第二空洞部１３で落下する軽量物を回収する第二軽量物回収部１６が設けられている。前記第二軽量物回収部１６は、図１から図４に示すように、前記第二空洞部１３の下端に配置された開口部１８と、前記開口部１８から前記第一空洞部１０にかけて傾斜配置され、前記開口部１８に落下した軽量物を外部に案内するシュート１９で構成され、前記シュート１９から落下した軽量物が回収容器１７に回収される。
【００２３】
詳述すると、前記開口部１８は、図４（ａ）に示すように、前記第二空洞部１３と前記第一空洞部１０の連通部１４のうち前記投入口１０ｂ側、即ち基端側にほぼ半分の領域を占めるように配置され、前記シュート１９は、ダクト状の構造物で、図２及び図４（ｂ）に示すように、前記開口部１８の下部から前記第一空洞部１０の上部を横切って側壁から外部に延出形成されており、前記開口部１８で回収される軽量物を前記開口部１８から前記回収容器１７まで案内する。
【００２４】
従って、第一空洞部１０の基端側とは反対側の背面側壁面に沿って第二空洞部１３に上昇する選別空気が前記第一空洞部１０の基端側と同方向の壁面に向って旋回する旋回流により、主に基端側に形成される澱み部から直下に形成される開口部１８に効果的に落下させて回収できるようになる。
【００２５】
このような第二軽量物回収部１６の配置により、前記第一空洞部１０と前記第二空洞部１３の連通部１４が縮径されているので、噴射供給された選別空気はそのような縮径部を通過した後に拡径された第二空洞部１３に流入することにより効果的に流速が低下するとともに、選別空気の流向がゆらぐことにより渦流や澱み部が発生して、同伴された軽量物を効率よく落下させることができるようになる。
【００２６】
さらに、図１及び図３（ａ）に示すように、前記連通部１４のうち背面側壁部には、選別空気を偏流させて前記第二空洞部１３において垂直方向に旋回流を発生させる板状の案内板２０が設けられ、前記連通部１４から前記第二空洞部１３に流入する選別ガスの流入方向を基端側壁面方向に偏流させることにより前記第二空洞部１３において垂直方向の旋回流が形成され、また、前記案内板２０に衝突する軽量物が選別空気から離脱可能に構成されている。
【００２７】
前記案内板２０は、流体アクチュエータや電動モータ等の駆動機構を備えた姿勢切替機構２１を介して前記連通部１４に揺動自在に取り付けられ、その案内姿勢を変更することで選別空気の偏流方向を調整可能に構成されている。従って、被選別物５の特性や選別空気の供給量に応じて前記案内板２０の姿勢を調節することにより、選別空気に同伴される軽量物を効率よく落下回収することができるようになる。
【００２８】
このようにして選別空気の流れに同伴される軽量物の多くが前記第二空洞部１３で分離除去され、前記吸引口１５から前記集塵機７に搬送される軽量物が大幅に低減されるので、前記集塵機７を頻繁にメンテナンスする必要が無くなり、前記風力選別装置１の稼働率を大幅に高めることができるようになるのである。ここで、前記第二空洞部１３における選別空気の通流断面の径つまり断面積を前記第一空洞部１０における選別空気の通流断面の径つまり断面積よりもどの程度大きく設定するかにより選別空気の流れに同伴される軽量物の分離回収率が変わるが、前記風力選別装置１の設置面積の制限により前記第二空洞部１３における選別空気の通流断面の径をそれ程大きくできない場合には、前記第二空洞部１３の垂直方向の長さを大に設定することにより同様の効果を得ることができるようになる。
【００２９】
以下に別実施形態を説明する。上述した実施形態では、前記連通部１４の背面側壁面に単一の案内板２０を設けたものを説明したが、前記案内板２０を前記連通部１４の空間に単一または複数枚設置することにより前記第二空洞部１３に流入する選別空気を効果的に偏流させることも可能である。
【００３０】
また、前記第一空洞部１０から第二空洞部１３に流入する選別空気が、前記第一空洞部１０の側壁側に偏在する前記第二軽量物回収部１６のシュート１９により、水平方向に旋回する場合には、図６に示すように、水平方向の旋回流に同伴される軽量物を衝突させて離脱させるプレート２２を第二空洞部１３の壁面に設けてもよい。また、前記第二空洞部１３で水平方向にも旋回流が生じるように、前記案内板２０を分割構成して、各案内板の姿勢が垂直方向に角度を有するように設置することも可能である。
【００３１】
上述の実施形態では、第一空洞部１０と第二空洞部１３との連通部１４に垂直方向の旋回流を効果的に発生させるための案内板２０を設けたが、図３（ｂ）に示すように、案内板２０を設けない構成であってもよい。このような構成であっても、図５（ｂ）に示すように、前記開口部１８が前記第二空洞部１３の基端側に配置されているので、前記第一空洞部１０の背壁側から連結部１４を通過して第二空洞部１３の背壁に沿って上昇する選別ガスが基端側へ旋回する旋回流が生じて、主に基端側に澱み部が形成されるようになる。
【００３２】
上述の実施形態では、前記開口部１８の開口面積が前記連通部１４のうち基端側にほぼ半分の領域を占めるように配置され、前記シュート１９が前記開口部１８の下部から前記第一空洞部１０の上部を横切って側壁から外部に延出形成され、これにより前記連通部１４が縮径されるものを説明したが、開口部１８の開口面積やその位置はこれに限定されるものではなく、前記第二空洞部１０で落下する軽量物を回収できるものであればその開口面積や位置は適宜設定することができる。その位置や開口面積により前記第二空洞部１０における選別空気の流れを調整することもできる。このとき、前記シュート１９の設置位置も適宜変更することができ、例えば、前記第一空洞部１０の基端側に向けて傾斜配置してもよく、前記開口部１８から前記第一空洞部１０の左右の側壁方向に分離して傾斜配置する一対のシュートで構成することもできる。後者の場合には、前記シュート１９から前記軽量物回収部１２に落下軽量物が収容されるように案内することも可能になる。
【００３３】
上述した何れの実施形態も本発明の一例であり、該記載の具体的構成により本発明の範囲が限定されるものではないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明が採用される風力選別装置の全体構成図。
【図２】側面図。
【図３】（ａ）は案内板を備える図２におけるＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は案内板を備えない図２におけるＡ−Ａ矢視図。
【図４】（ａ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図。
【図５】（ａ）は案内板を備える第二空洞部における選別ガスの流路図、（ｂ）は案内板を備えない第二空洞部における選別ガスの流路図。
【図６】別実施形態を示し、プレートを備える図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図。
【図７】従来の風力選別装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１：風力選別装置
１０：第一空洞部
１１：重量物回収部
１２：軽量物回収部
１３：第二空洞部
１４：連通部
１５：吸引口
１６：第二軽量物回収部
１８：開口部
１９：シュート
２０：案内板
２１：姿勢切替機構
【図１】
2006320850.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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