(57)【要約】【課題】本発明は、基板、ＩＣ等の板状物を含む電子・電気機器部品屑をより効率的に風力選別することが可能な風力選別装置及び風力選別方法を提供する。【解決手段】電子・電気機器部品屑中に含まれる板状物１０を風力選別により軽量物側に選別する風力選別装置であって、板状物１０を気流を用いて内部に拡散させる拡散室１と、拡散室１内に気流を生じさせる送風機２と、電子・電気機器部品屑に振動を与えながら拡散室１内へと供給する供給部３と、供給部３の終端から拡散室１内へと延在し、気流を板状物１０の下面１０Ａから板状物１０の下面１０Ａに対して垂直方向に均等に接触させるように配置されたガイド部４とを備える風力選別装置である。【選択図】図１
2019130488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子・電気機器部品屑中に含まれる板状物を風力選別により軽量物側に選別する風力選別装置であって、
前記板状物を気流を用いて内部に拡散させる拡散室と、
前記拡散室内に前記気流を生じさせる送風機と、
前記電子・電気機器部品屑に振動を与えながら前記拡散室内へと供給する供給部と、
前記供給部の終端から前記拡散室内へと延在し、前記気流を前記板状物の下面から前記板状物の下面に対して垂直方向に均等に接触させるように配置されたガイド部と
を備える風力選別装置。
【請求項２】
前記ガイド部が、前記供給部の終端側から前記拡散室内へと突出する複数の突部を備え、前記突部が、前記供給部の終端側から供給方向に向かってその太さが均一となるように形成され、前記突部の間には前記気流を前記板状物へ接触させるための空間がそれぞれ設けられ、前記空間の幅が前記供給部の終端側から前記供給方向に向かって均一となるように形成されている請求項１に記載の風力選別装置。
【請求項３】
少なくとも前記突部の下面が曲面を有する請求項２に記載の風力選別装置。
【請求項４】
前記ガイド部の前記供給部の終端側から前記拡散室の先端側までの長さが、前記板状物の平均径の半分以上の長さを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の風力選別装置。
【請求項５】
前記板状物の下面に対して前記気流が垂直方向に接触するように、前記ガイド部の角度を調節する調節機構を備えることを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の風力選別装置。
【請求項６】
前記板状物の下面に風速７〜２０ｍ／ｓの気流を接触させることを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の風力選別装置。
【請求項７】
前記板状物が、基板屑を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の風力選別装置。
【請求項８】
電子・電気機器部品屑中に含まれる板状物を風力選別により軽量物側に選別する風力選別方法であって、
前記電子・電気機器部品屑を供給する供給部において前記電子・電気機器部品屑に振動を与えながら前記電子・電気機器部品屑を風力選別する拡散室内へと供給することと、
前記拡散室内に前記板状物を前記軽量物側へ分離するための気流を生じさせることと、
前記供給部の終端から前記拡散室内へと延在するガイド部において、前記気流を前記板状物の下面から前記板状物の下面に対して垂直方向に均等に接触させて、前記板状物を軽量物側へ選別することと
を含む風力選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力選別装置及び風力選別方法に関し、特に使用済み電子・電気機器のリサイクル処理に好適な風力選別装置及び風力選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
選別対象物の中から風力によって軽量物と重量物とを選別する風力選別装置及び風力選別方法が知られている。例えば、特開２０１５−２０２４３６号公報には、異なる重量を有する複数の廃棄物を含む混合廃棄物を風力選別する風力選別装置において、混合廃棄物を供給する供給部の終端部に、混合廃棄物を支持する支持部を備える風力選別装置が記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された風力選別装置によれば、供給部から風洞部へ廃棄物が投入される際に、歯部によって軽量物が支えられるため、歯部同士の間隙を通過する上向きの空気流が軽量物に当たる時間を長くでき、軽量物を上方に十分押し上げることができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２０２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された支持部に設けられた歯部は、供給部の終端部から供給方向に向かうに従って先細りとなる形状を有し、歯部同士の間隙は、供給部の終端部から供給方向に向かうに従って広くなる形状を有する。このため、支持部上に供給された軽量物は、間隙から不均一な空気流を受けることとなり、軽量物の種類によっては選別が上手く行われない場合がある。
【０００６】
特に、電子・電気機器部品屑を処理対象とした場合、電子・電気機器部品屑には、ＩＣ、基板などの板状物の他に、被覆線、銅線等の線状の物体やコンデンサなどの様々な形状の部品が含まれているため、選別が一般的な廃棄物に比べてより困難となる。
【０００７】
更に、本発明者らが検討したところ、電子・電気機器部品屑の中でもＩＣは、同じ形状、容積及び比重を有していても、風に当たる向きによって空気抵抗が大きく変化し、分離精度が悪くなる場合があることが判明した。また、このような種々の形状を含む電子・電気機器部品屑に対して、特許文献１に記載されるような支持部を用いると、電子・電気機器部品屑の一部が歯部に引っ掛かり、選別効率を向上できない問題があることが分かった。
【０００８】
上記課題を鑑み、本発明は、基板、ＩＣ等の板状物を含む電子・電気機器部品屑をより効率的に風力選別することが可能な風力選別装置及び風力選別方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討したところ、拡散室内に板状物を拡散させるための気流を板状物の下面から板状物の下面に対して垂直方向に且つ均等に接触させるように、形状及び傾斜角を適切にしたガイド部を配置することが有効であることを見いだした。
【００１０】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、電子・電気機器部品屑中に含まれる板状物を風力選別により軽量物側に選別する風力選別装置であって、板状物を気流を用いて内部に拡散させる拡散室と、拡散室内に気流を生じさせる送風機と、電子・電気機器部品屑に振動を与えながら拡散室内へと供給する供給部と、供給部の終端から拡散室内へと延在し、気流を板状物の下面から板状物の下面に対して垂直方向に均等に接触させるように配置されたガイド部とを備える風力選別装置が提供される。
【００１１】
なお、本発明において「板状物」とは、板状の部材であれば特に制限されるものではなく、例えばＩＣ、基板などの基板屑、プラスチック板、金属板等があげられる。以下に限定されるものではないが、典型的には、１００ｍｍ2以上の表面積を有し、厚み１ｍｍ以上の板状部材が好適に利用できる。具体的には、１０ｍｍ角の板に対して５ｍｍ程度の厚み、すなわち厚みに対して面積が２０倍以上あるものを板状物と称する。
【００１２】
本発明に係る風力選別装置は一実施態様において、ガイド部が、供給部の終端側から拡散室内へと突出する複数の突部を備え、突部が、供給部の終端側から供給方向に向かってその太さが均一となるように形成され、突部の間には気流を板状物へ接触させるための空間がそれぞれ設けられ、空間の幅が供給部の終端側から供給方向に向かって均一となるように形成されている。
【００１３】
本発明に係る風力選別装置は別の一実施態様において、少なくとも突部の下面が曲面を有する。
【００１４】
本発明に係る風力選別装置は更に別の一実施態様において、ガイド部の供給部の終端側から拡散室の先端側までの長さが、板状物の平均径の半分以上の長さを有する。
【００１５】
本発明に係る風力選別装置は更に別の一実施態様において、板状物の下面に対して気流が垂直方向に接触するように、ガイド部の角度を調節する調節機構を備える。
【００１６】
本発明に係る風力選別装置は更に別の一実施態様において、板状物の下面に風速７〜２０ｍ／ｓの気流を接触させることを含む。
【００１７】
本発明に係る風力選別装置は更に別の一実施態様において、板状物が、基板屑を含む。
【００１８】
本発明は別の一側面において、電子・電気機器部品屑中に含まれる板状物を風力選別により軽量物側に選別する風力選別方法であって、電子・電気機器部品屑を供給する供給部において電子・電気機器部品屑に振動を与えながら電子・電気機器部品屑を風力選別する拡散室内へと供給することと、拡散室内に板状物を軽量物側へ分離するための気流を生じさせることと、供給部の終端から拡散室内へと延在するガイド部において、気流を板状物の下面から板状物の下面に対して垂直方向に均等に接触させて、板状物を軽量物側へ選別することと、を含む風力選別方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、本発明は、基板、ＩＣ等の板状物を含む電子・電気機器部品屑をより効率的に風力選別することが可能な風力選別装置及び風力選別方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る風力選別装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るガイド部周辺の風力選別装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るガイド部を拡散室側からみた場合の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るガイド部周辺の風力選別装置の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るガイド部周辺の風力選別装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態における「電子・電気機器部品屑」とは、廃家電製品・ＰＣや携帯電話等の電子・電気機器を破砕した屑であり、回収された後、適当な大きさに破砕されたものを指す。本発明では、電子・電気機器部品屑とするための破砕は、処理者自身が行ってもよいが、市中で破砕されたものを購入等したものでもよい。
【００２２】
破砕方法として、特定の装置には限定されず、せん断方式でも衝撃方式でも構わないが、できる限り、部品の形状を損なわない破砕がのぞましい。したがって、細かく粉砕することを目的とする粉砕機のカテゴリーに属する装置は含まれない。
【００２３】
以下に限定されるものではないが、本実施形態では、電子・電気機器部品屑は、最大直径１００ｍｍ以下程度に破砕されているものが好ましい。さらに、本実施形態に係る電子・電気機器部品屑の原料を予め粗破砕することにより、コンデンサ、プラスチック、基板、線屑、ＩＣ、コネクタ、メタル等の形態で単体分離しておくことが好ましい。これにより、後述する風力選別装置による板状物１０の選別がより容易になる。
【００２４】
本発明の実施の形態に係る風力選別装置は、図１に示すように、拡散室１と、拡散室１内に気流を生じさせる送風機２と、拡散室１内に板状物１０を含む選別対象物を供給する供給部３と、供給部３の拡散室１側の終端から拡散室１内へと延在するガイド部４と、拡散室１の供給部３の下方に設けられた重量物回収部５と、拡散室１の下方において選別対象物の供給方向の奥側に設けられた軽量物回収部６を備える。拡散室１の上部には、拡散室１の内部の空気を外部へ排出する排気部７が設けられている。
【００２５】
拡散室１内は送風機２から送風される空気によって、図１の実線矢印で示される気流が生じている。図１の風力選別装置においては、送風機２から重量物回収部５側へと向かう斜め下向きの気流が形成され、重量物回収部５からガイド部４の上方へと向かう上向きの気流が形成され、拡散室１の上方において供給口から供給方向に流れる横向きの気流が形成され、拡散室１の上方から軽量物回収部６側へ流れる下向きの気流が形成されている。
【００２６】
なお、送風機２が拡散室１の中央部付近に配置されている例を示すが、送風機２の位置は図１に示す例に限定されず、ガイド部４上へ供給される選別対象物に対し、上向きの気流を接触させ、選別対象物中の重量物と軽量物とを風力により選別することができる態様であればよい。
【００２７】
選別対象物は、供給部３の投入口から供給され、振動部材３ａによって振動を与えられながら、拡散室１内へ突出するガイド部４へと供給される。選別対象物は、ガイド部４において、ガイド部４の下方からの上向きの気流と接触する。この気流によって、軽量物がガイド部４の上方へ舞い上げられて拡散室１内に拡散し、供給方向奥側にある軽量物回収部６側へと落ちる。ガイド部４へ供給される上向きの気流よりも重力が大きい重量物は、ガイド部４の下方へ落ちて、重量物回収部５で回収される。図１の点線矢印はそれぞれ重量物と軽量物の流れを示している。
【００２８】
ガイド部４は、図２に示すように櫛形形状を有しており、供給部３の終端３Ａに溶接又はねじ止めなどによって接続される基部４ａと、供給部３の終端３Ａ側に接続された基部４ａから拡散室１内へと突出する複数の突部４ｂを備える。突部４ｂのそれぞれは、供給部３の終端３Ａ側から供給方向Ｘに向かってその太さ（幅）Ｗ１が均一となるように形成されている。板状物は、その先端が供給部３の終端３Ａ側から飛びだした時点から気流にできるだけ多く接触することが望ましいため、突部は均一な太さが望ましい。
各突部４ｂの間には、ガイド部４を通過する気流を選別対象物へ接触させるための空間４ｃがそれぞれ設けられており、各空間４ｃの幅Ｗ２が、供給部３の終端３Ａ側から供給方向Ｘに向かって均一となるように形成されている。このような形状を有することにより、選別対象物に対してより多く風を当てることができるとともに、より均一な空気流を接触させることができるため、軽量物の種類を問わず、より上方へ押し出しやすくすることができる。
【００２９】
図３に示すように、少なくとも突部４ｂの下面４１ｂが曲面を有することが好ましい。これにより、ガイド部４の下方から流れる上向きの気流に対するガイド部４の空気抵抗がより小さくなり、本実施形態に係る板状物１０の選別効率が向上する。図３に示す例では、突部４ｂの下面４１ｂが曲面を有し、選別対象物と接触する突部４ｂの上面４２ｂが平面を有している。かかる形状を有することにより、突部４ｂの上面４２ｂにおいては選別対象物が引っ掛かることなく円滑に供給できるとともに、突部４ｂの下方から上方へ流れる上向きの気流に対する突部４ｂの接触抵抗を小さくできるため、本実施形態に係る板状物１０に対してより効率的に気流を接触させることができる。突部４ｂの構成は、図３に示す例の他に、例えば、上面４２ｂ及び下面４１ｂともに曲面を有するロッド状であってもよい。円滑に供給でき、効率的に気流を接触させることができることが目的で、逆三角形でもよい。
【００３０】
突部４ｂの太さＷ１、空間の幅Ｗ２は、選別対象物である板状物１０がガイド部４から落ちないように、板状物１０の短径の平均径Ｄ２よりも小さくなるように設定されることが好ましい。
【００３１】
ガイド部４の供給部３の終端３Ａ側から拡散室１の先端側までの長さＬ（図２参照）は、選別対象物である板状物１０の平均径Ｄ１又はＤ２、好ましくは長径の平均径Ｄ１の半分以上、より好ましくは２／３以上の長さを有することが好ましい。ガイド部４の幅Ｌは供給部３の幅と同一とすることができる。
【００３２】
ガイド部４の長さＬを板状物１０の平均径Ｄ１又はＤ２、好ましくは長径の平均径Ｄ１の半分以上とすることにより、ガイド部４の下方からの上向き流を板状物１０に十分に接触させることができるため、板状物１０をより確実にガイド部４の上方へ舞い上がらせて、軽量物回収部６側へと拡散させることができる。長さＬは必要以上に長すぎると、重量側へ移行させたいメタルなどの重量物が空間４ｃに詰まる場合があるため、板状物の長径の平均径Ｄ１の２倍以下であることが好ましい。
【００３３】
なお、板状物１０の平均径Ｄ１、Ｄ２は、選択対象物中の板状物１０の任意の１０点を抽出し、抽出した１０点の板状物１０の長径側及び短径側の平均径を算出する。これを５回繰り返し、５回の平均値を示すものとする。
【００３４】
以下に限定されるものではないが、具体的には、突部４ｂの太さＷ１は１〜１０ｍｍ、より好ましくは２〜５ｍｍとすることができ、空間４ｃの幅Ｗ２は、１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍとすることができる。ガイド部４の長さＬは２５〜１００ｍｍ、好ましくは４０〜７０ｍｍとすることができる。
【００３５】
図４に示すように、ガイド部４は、ガイド部４の突部４ｂ上へ載せられた板状物１０の下面１０Ａに対し、ガイド部４の下方から上方へと流れる気流を、板状物１０の下面１０Ａに対して垂直方向に接触させるように配置される。
【００３６】
板状物１０の下面１０Ａに対して垂直方向に気流を接触させるようにガイド部４が配置されることによって、気流による上向き流が板状物１０に対して作用する力を最大限にでき、空気抵抗をガイド部４の供給方向に沿って均一且つ最大限に調整することができる。
【００３７】
図５に示すように、板状物１０の下面に対して気流が垂直方向に接触するように、ガイド部４の角度を調節する調節機構４ｄを備えていてもよい。これにより、供給部３が傾斜を有している場合でも、ガイド部４の下方から上方へと流れる気流を板状物１０の下面１０Ａに対して垂直方向に接触させることができる。
【００３８】
重量物回収部５及び軽量物回収部６としては、一般的に利用可能な排出ローターなどで構成することができ、具体的な構成は特に限定されない。また、送風機２から送風される空気によって、板状物１０の下面１０Ａに風速７〜２０ｍ／ｓ、より好ましくは１３〜１７ｍ／ｓの気流を接触させることにより、電子・電気部品屑から板状物１０をより効率的に風力選別することができる。
【００３９】
このように、本発明の実施の形態に係る風力選別装置及び風力選別方法によれば、ガイド部４を備えることにより、選別対象物である電子・電気機器部品屑中の板状物１０に気流を効率良く接触させることができる。これにより、風に当たる向きによって空気抵抗が大きく変化する板状物１０をより効率的に軽量物側（軽量物回収部６内）へ選別することができる。
【００４０】
なお、特許文献１に記載されるような一般的廃棄物を選別対象とする場合は、瓦礫などの比較的重い原料を処理するため、櫛歯の強度も高くする必要がある。一方、本発明の実施の形態に係る風力選別装置によれば、電子・電気機器部品屑などの廃棄物に比べて軽い原料を処理するため、櫛歯の強度はそれほど高くする必要がなく、空気抵抗を優先した種々の金属材料を用いることができる。
【００４１】
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
【００４２】
基板、ＩＣ等の板状物を含む電子・電気機器部品屑について、図１に示すような風力選別装置を用いて風力選別を行う場合において、本実施形態に係るガイド部を取り付けた場合と取り付けない場合とで、板状物の分離状態を観察したところ、ガイド部を取り付けることによって、ガイド部を取り付けない場合に比べて体積比で２０％以上、重量物中への板状物の混入を抑制することができた。なお、風速は１５ｍ／ｓであった。
【符号の説明】
【００４３】
１…拡散室
２…送風機
３…供給部
３Ａ…終端
３ａ…振動部材
４…ガイド部
４ａ…基部
４ｂ…突部
４ｃ…空間
４ｄ…調節機構
５…重量物回収部
６…軽量物回収部
７…排気部
１０…板状物
【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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