(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選別される混合物（Ｄ）を水槽（２）内に投入し、その比重差によって水槽底に沈降する前記混合物（Ｄ）中の重比重物（Ａ）と中軽比重物（Ｂ）を選別する選別装置（１）において、
前記水槽（２）内に、水の吐出による上昇水流を発生させて前記中軽比重物（Ｂ）を水中に浮遊させる上昇流発生管（８）と、その上昇水流で水中に浮遊する浮遊物を下向き開口（９ａ）から上方へ吸引する吸引管（９）とを設け、その吸引管（９）の吸引力を前記重比重物（Ａ）が吸引管（９）内に入り込んでも自重沈下するように設定したことを特徴とする選別装置。
【請求項２】
前記上昇流の流速より前記吸引管（９）の吸引流速を遅くして、前記重比重物（Ａ）が吸引管（９）内に入り込んでも自重沈下するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
前記上昇流発生管（８）の開口面積を、前記吸引管（９）の開口（９ａ）から前記上方へ吸引する吸引管（９）の入口部分の流通断面積よりも狭くして、前記上昇流の流速より前記吸引管（９）の吸引流速を遅くしたことを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
【請求項４】
前記水槽（２）内を、垂直な仕切板（４）で複数列に仕切り、これらの仕切られた各列に前記吸引管（９）をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の選別装置。
【請求項５】
前記水槽（２）内に投入される混合物（Ｄ）をサイズ分けし、これらのサイズ分けされた混合物（Ｄ）を前記仕切られた各列へ別々に投入するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の選別装置。
【請求項６】
前記混合物（Ｄ）の流れ方向に向かって前記吸引管（９）の複数を順々に設けて、その各吸引管（９１、９２・・）の吸引力を前記流れ方向に向かって順々に強くしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の選別装置。
【請求項７】
前記各吸引管（９）に対して上昇流発生管（８）をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の選別装置。
【請求項８】
前記各上昇流発生管（８）の上昇流を前記混合物（Ｄ）の流れ方向に向かって順々に強くしたことを特徴とする請求項７に記載の選別装置。
【請求項９】
前記上昇流発生管（８）と吸引管（９）の開口（８ａ、９ａ）のそれぞれを前記混合物（Ｄ）の流れ方向に対して横方向に長い長孔形状としたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の選別装置。
【請求項１０】
前記水槽（２）内の前記上昇流発生管（８）と吸引管（９）の間に、下端側が排出端として開放された傾斜スクリーン（６）を前記混合物（Ｄ）の流れ方向に向かって下向きに傾斜させて設け、この傾斜スクリーン（６）の上端側に前記混合物（Ｄ）を投入して、前記下端側の排出端から前記重比重物（Ａ）を前記水槽底へ沈下させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の選別装置。
【請求項１１】
前記傾斜スクリーン（６）に振動を付与する手段を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の選別装置。
【請求項１２】
前記傾斜スクリーン（６）の上端側に、前記投入される混合物（Ｄ）の貯留部（１４）を連続して設けたことを特徴とする請求項１１に記載の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合物を水槽内で比重差によって選別する湿式の選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
比重差を利用した混合物の選別装置として、混合物を水槽内で比重差によって浮上、沈降させる湿式の選別装置が様々な分野で使用されている。
この湿式選別装置は、例えば、製紙原料の木材チップを得る場合、砂利、鉄片等の重比重物が混じった混合物からその重比重物を異物として分離する分野で使用され、比重が１より大きい中軽比重物の木材チップも有効に回収するために水槽中に掬い上げコンベアを設け、このコンベアの背後部より水槽中の水を吸引して、重比重物が沈降する水槽の鉛直筒の下部に供給し、鉛直筒中に上昇流を生じさせて、鉛直筒中を沈降する中軽比重物の木材チップを上昇流で押し戻し、コンベアで掬い上げるようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−７９８５８号公報
【０００３】
また、廃棄物の処理分野では、建築廃材であるコンクリートから、比重が２．５以上の重比重物である骨材を回収して再利用することが行なわれている。この回収された骨材にはプラスチック片、木片等が混じっている。このような混合物中のプラスチック片には、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂等の比重が１より小さい軽比重物と、塩化ビニル樹脂等の比重が１より大きい中軽比重物とが混じっている。また、湿った木片は比重が１より大きくなって中軽比重物としてその中に混じることがある。このような中軽比重物が混じる混合物から、湿式選別装置を用いて骨材を選別すると、沈降する中軽比重物が骨材に混入し、骨材の選別精度が悪くなる問題がある。
【０００４】
さらに、クレー射撃場では、土のフィールドに散在する鉛の散弾を回収しており、土と散弾を一緒に回収した混合物から、散弾を重比重物、土を中軽比重物として、散弾を精度よく選別することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した廃棄物の処理分野やクレー射撃場等で、湿式選別装置を用いて混合物から重比重物を選別する際に、比重が１より大きい中軽比重物が重比重物に混入するのを防止するためには、特許文献１に記載されたもののように、沈降する中軽比重物を上昇水流で押し戻して、コンベアで掬い上げる方法を採用することが考えられるが、上昇水流で押し戻される重比重物もコンベアに掬い上げられる可能性があり、一旦コンベアに掬い上げられた重比重物は水槽中に戻らないので、重比重物の回収率が低下する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、重比重物の回収率を低下させることなく、中軽比重物が重比重物に混入するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、上昇水流で浮上させた中軽比重物を吸引管により吸引して除去分離するとともに、吸引管に入り込んだ重比重物は自重により沈下させて水槽内に戻すようにしたのである。
このようにすれば、重比重物は吸引されること無く水槽内に戻るため、その水槽内に沈降した重比重物を従来と同様にして回収すればよい。
【０００８】
この発明の構成としては、選別される混合物を水槽内に投入し、その比重差によって水槽底に沈降する前記混合物中の重比重物と中軽比重物を選別する選別装置において、前記水槽内に、水の吐出による上昇水流（以下、単に「上昇流」という。）を発生させて中軽比重物を水中に浮遊させる上昇流発生管と、その上昇流で水中に浮遊する浮遊物を下向き開口から上方へ吸引する吸引管とを設け、その吸引管の吸引力を前記重比重物が吸引管内に入り込んでも自重沈下するように設定したのである。
【０００９】
その吸引管の吸引力は、吸引管の流通断面積、吸引流速、吸引ポンプの能力等によって決定されるため、実験、実操業等によってそれらを適宜に設定して、重比重物が吸引管内に入り込んでも自重沈下するようにする。
例えば、上昇流の流速に比べて、吸引管の吸引流速を遅くすれば、上昇流により重比重物を含む混合物が上昇し、その混合物が吸引管に吸い込まれても、吸引管内の流速が遅いので、混合物の内、重比重物は自重により吸引管の下方へと沈下する。すなわち、上昇流の流速より吸引流速が遅いため、強い上昇流で持ち上げられた重比重物は弱い吸引流では吸い込まれずに自重により吸引管の下方に沈下して精度のよい選別が行なわれる。
【００１０】
その上昇流の流速より吸引流速を遅くする手段として、例えば、前記上昇流発生管の開口面積を、前記吸引管の開口から上記上方へ吸引する吸引管の入口部分の流通断面積よりも小さくすること等が考えられる。このように開口面積（流通断面積）を異ならすと、通常、上昇流発生管の開口から勢い良く上昇流が出るため、重比重物を含む混合物がその上昇流とともに上昇して吸引管内に入り込む場合があるが、その吸引途中で、上昇流速より吸引流速が遅いため、重比重物は吸引管内にさらに吸い込まれることなく自重により吸引管の下方に沈下する。この流通断面積差は、上昇流発生管と吸引管に同じ流量を流す場合に有効である。
吸引管の入口部分の長さ（図２のＬ参照）は、この入口部分に入った重比重物が自重により円滑に沈下するように実験等によって、流速等を考慮して適宜に設定する。
【００１１】
上昇流発生管の開口は、水槽内に上昇流を生じさせる位置であれば、水槽内の何れでもよいが、実験、実操業等により、上昇流により水槽に投入された混合物を円滑に浮遊させる位置を適宜に設定する。
上昇流発生管の開口と吸引管の開口の位置関係は、上昇流で水中に浮遊された浮遊物を円滑に吸引できるように、実験、実操業等により、両開口を適宜な距離、角度を持って対向するように設定する。この場合、重比重物を除く混合物の全てと重比重物の一部のみが吸引されるような位置関係とすることが望ましい。
【００１２】
これらの構成において、前記水槽内を、前記混合物の流れ方向に沿う、例えば垂直な仕切板で複数列に仕切り、これらの仕切られた各列に前記吸引管をそれぞれ設けたものとすることができる。
このようにすれば、仕切板によって上昇流が整流されるため、中軽比重物を安定して浮遊させることができる。
【００１３】
このとき、前記水槽内に投入される混合物を予め篩によりサイズ分けし、これらのサイズ分けされた混合物を前記仕切られた各列へ別々に投入することにより、所定の比重を分岐点とした選別精度を高めることができる。すなわち、混合物のサイズが同じであれば、その混合物が上昇流により受ける浮力はほぼ等しく、比重差による自重沈下力の差により、中軽比重物は上昇しやすく、重比重物は沈降し易くなる。
なお、小さなサイズの物ほど、受ける浮力は小さいが、自重による沈降力が大きく低下するので、サイズ分けを行わない場合には、小サイズの重比重物は、それよりサイズが大きくて、比重の小さな混合物とともに吸引管に吸引されて外部に排出される恐れがある。
したがって、サイズ分けを行なえば、各列での上昇流の強さを変えて、各サイズ毎の重比重物と中軽比重物を比重の違いのみで沈降側と上昇側に分離させ、上記サイズの違いによる影響を少なくして、選別精度を高めることができる。
【００１４】
なお、上昇流は一つの上昇流発生管で生じさせても良いが、前記仕切られた各列毎に上昇流発生管を設けたり、又は、２以上の列ごとに上昇流発生管を設けたりすることができる。後者の場合は、一の上昇流発生管の開口が２以上の列に臨むこととなる。
【００１５】
吸引管は、前記混合物の流れ方向に向かって複数を順々に設けることができる。このようにすれば、吸引管の吸引力を混合物の流れ方向に向かって段階的に高く（強く）すること、すなわち混合物の流れの上流側より下流側の吸引管の吸引力を高くすることにより、各吸引管から吸引される（捕捉される）物の比重を変えることができて、比重の異なるものを選別して捕捉できる。吸引管の数は、捕捉する比重差の物の数によって適宜に設定する。
【００１６】
このとき、前記各吸引管に対して上昇流発生管をそれぞれ設け、混合物の流れ方向に向かってその各上昇流発生管による上昇流を順々に強くなるように（上昇流速が順々に速くなるように）設定することにより、捕捉するものの比重に合わせて円滑な浮遊と吸引を行い得るようにすることができる。
例えば、２つの上昇流発生管を設けた場合、前側（混合物の流れの上流側）の吸引管で、比重が１より大きいプラスチック等の中軽比重物を吸引し、つぎに、後側の吸引管では、前側の吸引管では吸引されなかった重比重物の内、骨材等の比較的比重が小さい重比重物を吸引することにより、前後の吸引管で吸引されなかった鉄、銅、鉛等の金属で比重が非常に大きい重比重物と、後側の吸引管で吸引された骨材等の比較的比重が小さい重比重物と、前側の吸引管で吸引された中軽比重物の３種類に選別することができる。
また、各吸引管の吸引力を変えなくても、前側の吸引管では吸引されない浮遊物を後側の吸引管により吸引させることができるため、前記選別精度を高めることができる。
さらに、前記各吸引管に対して上昇流発生管をそれぞれ設ければ、各吸引管に対して、混合物を円滑に浮遊させて送り込むことができ、選別精度をさらに高めることができる。
これらの場合も、上昇流発生管の開口と吸引管の開口の位置関係は、所要の比重の物をできるだけ吸引することなく、上昇流で水中に浮遊された所要の比重の浮遊物を円滑に吸引できるように、実験、実操業等により、両開口を適宜な距離、角度を持って対向するように設定する。
【００１７】
前記上昇流発生管と吸引管の開口のそれぞれを前記混合物の流れ方向に対して横方向に長い長孔形状（楕円形状のみならず、矩形状も含む。図１４参照）とすれば、上昇流が水槽内において幅の狭いものとなって明確な流れが生じるとともに、吸引流もその混合物の流れ方向に幅の狭いものとなるため、その吸引作用も確実になる。
その長孔の長さは、混合物の流れ方向に対する横方向の長さと水槽の広さによって適宜に設定する。また、長孔の幅も、上昇流の形成度合、吸引度合を考慮して適宜に設定する。
【００１８】
これらの構成において、前記水槽内の前記上昇流発生管と吸引管の間に、下端側が排出端として開放された傾斜スクリーンを前記混合物の流れ方向に向かって下向きに傾斜させて設け、この傾斜スクリーンの上端側に前記混合物を投入して、前記下端側の排出端から前記重比重物を前記水槽底へ沈下させるようにすることができる。
このようにすれば、傾斜スクリーン上において、集団状態で沈下した混合物が上昇流を受けて掻き回されつつ浮上するため、中軽比重物が円滑に分離されるとともに、重比重物がそのスクリーン上をそのまま降下して水槽底に沈下する。すなわち、中軽比重物と重比重物の分離が円滑になるとともに、その集団状態で沈下した混合物に上昇流を当てればよいため、その上昇流の量（水量）を少なくできる（少ない上昇流で効率よく混合物を浮上させることができる）。
このとき、上昇流発生管の開口をこの傾斜スクリーンの下方で、その傾斜方向の所定の位置、例えば、排出端側に設ければ、水槽の一部の領域で上昇流を発生させるのみで、中軽比重物を水面下に浮遊させることができ、上昇流の水量を少なくすることができる。この場合、傾斜スクリーンの下方の他の位置にも上昇流発生管を開口させてもよい。
【００１９】
前記傾斜スクリーンに振動を付与する手段を設けることにより、スクリーン上に沈降する中軽比重物を上昇流で確実に浮遊させて吸引管へ選択的に吸引し、選別精度をより高めることができる。また、スクリーンの目詰まりも防止することができる。
【００２０】
前記傾斜スクリーンの上端側に投入される混合物の貯留部を設けることにより、この貯留部に至る間に自重差により、混合物は、重比重物を下側へ、中軽比重物を上側へ偏在させたのち、傾斜スクリーンの上端側に移動することとなるため、上側に偏在する中軽比重物を上昇流により円滑に浮遊させて吸引管に吸引されやすくすることができる。
このとき、貯留部が傾斜スクリーンに連続しておれば、その傾斜スクリーンの振動につれて貯留部も振動するため、その貯留部に至った混合物は、その振動により、前記重比重物を下側へ、中軽比重物を上側へ偏在させる作用が促進される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、以上のようにして、重比重物は吸引されること無く水槽の底部に沈下するようにしたので、重比重物の回収率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。この選別装置１は、建築廃材のコンクリートに含まれる骨材の回収設備に用いられ、骨材に混じる木片やプラスチック片を除去するものである。
【００２３】
図１に示すように、前記コンクリートは、破砕機２１で破砕されて、大型異物が手選別で除去されたのち篩２２にかけられ、サイズが２ｍｍ程度以下の微小異物が除去されるとともに、４０ｍｍを超える大破砕物は破砕機２１に戻されて再破砕される。４０ｍｍ以下のサイズとされた破砕物は、磁選機２３で鉄類を除去されたのち、磨砕機２４で擦り合わされて、骨材に付着するセメントモルタル分が除去され、篩２５で５種類のサイズに篩い分けられる。
この実施形態では、７ｍｍ未満、７〜１３ｍｍ、１３〜２０ｍｍ、２０〜２８ｍｍ、２８〜４０ｍｍのサイズに篩い分けられ、湿式選別装置１に投入されるようになっている。この湿式選別装置１に投入される処理物は、骨材に木片やプラスチック片が混入した混合物Ｄである。
【００２４】
図２および図３に示すように、前記湿式選別装置１は、横長の平面視矩形状の水槽２内に横長の上面開口の平面視矩形状バスケット３が上下動自在に吊り下げられており、このバスケット３内は垂直な仕切板４でその幅方向（図３の左右方向）に５列に仕切られて、これらの各列に前記篩２５で５種類のサイズに篩い分けられた混合物Ｄがシュート５から投入されるようになっている。
【００２５】
なお、各仕切板４の仕切り位置は可変とされ、混合物Ｄの各サイズでの処理量に応じて、各列の幅を調整できるようになっている。
また、バスケット３の底には、混合物Ｄが投入される供給端３ａから他端側の排出端３ｂへ下向きに傾斜する傾斜スクリーン６が設けられ、この傾斜スクリーン６には、バスケット３を介して振動発生手段７で振動が付与される。この振動発生手段７は、振動伝達板７ａが円運動（図２矢印参照）してバスケット３との当接位置を変化させることにより、バスケット３を上下させて振動を付与する。
【００２６】
前記仕切板４で仕切られたバスケット３の各列には、傾斜スクリーン６の傾斜途中で下方から上昇流を発生させる上向きに開口した上昇流発生管８と、上昇流で水中に浮遊する水中浮遊物を吸引する下向きに開口した吸引管９とが設けられている。上昇流発生管８と吸引管９は斜め方向で対向しており、両者の開口８ａ、９ａ間の距離は、上昇流が衰えない距離に設定されている。また、バスケット３の排出端３ｂで傾斜スクリーン６の下端側は開放されており、その外側の水面近くに、水面上の浮上物を掬い上げるコンベア１０が設けられるとともに、排出端３ｂ側の水槽２の底には、沈下物を排出する排出スクリュー１１が設けられている。
【００２７】
前記シュート５からバスケット３の各列に投入される混合物Ｄのうち、骨材等の重比重物Ａは、速やかに傾斜スクリーン６上に沈降し、傾斜スクリーン６上を排出端３ｂ側へ下降移動したのち、下端側の開放された排出端３ｂから水槽２の底へ沈下して、回転する排出スクリュー１１で選別回収される。一部の重比重物Ａは、傾斜スクリーン６上を下降移動中に上昇流発生管８からの上昇流によって水中に浮遊するが、吸引管９に向かう斜め上方への上昇流に乗れず、傾斜スクリーン６上へ沈降する。
また、重比重物Ａが流れに乗って吸引管９に吸引されても、吸引管９は下向きに開口してその開口９ａから上方へ傾斜しているので、自重による沈降力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び下方の傾斜スクリーン６上へ沈下する。
【００２８】
なお、吸引管９の上方への傾斜角度は調節可能となっており、吸引管９に吸引されるか否かの比重の境界を調整することができる。吸引管９の上方への傾斜角度を緩傾斜にするほど、大きな比重のものまで吸引管９に吸引される。
また、上昇流の流速と吸引管９内の流速は、混合物のサイズが大きい程、大きく設定されている。
さらに、上昇流発生管８からの上昇流と吸引管９の吸引流は一つのポンプにより形成したり（図５参照）、それぞれ別のポンプにより形成したりする。その際、その吸引管９の吸引力（吸引流速）が重比重物Ａが吸引管９内に入り込んでも自重沈下するように、吸引管９の流通断面積、ポンプの能力等を適宜に設定し、それに併せて、上昇流発生管８の流通断面積等も適宜に設定する。
【００２９】
前記投入される混合物Ｄに含まれる木片やプラスチック片のうちの比重が１よりも大きい中軽比重物Ｂは、緩やかに沈降して傾斜スクリーン６上を下降移動し、その途中で上昇流発生管８からの上昇流によって水中に浮遊し、吸引管９に吸引されて外部に排出される。また、比重が１よりも小さい軽比重物Ｃは、水面上へ浮上して排出端３ｂ側へ移動し、コンベア１０に掬い上げられて外部に排出される。
なお、傾斜スクリーン６には振動が付与されているので、中軽比重物Ｂは、比重の大きい重比重物Ａの下側となっても振動により自然に上側となり、上昇流によって確実に浮遊させることができる。また、傾斜スクリーン６が目詰まりすることもない。
【００３０】
図４は、第２の実施形態を示す。この選別装置１も骨材を主とした前記混合物Ｄから骨材を選別するものであり、第１の実施形態のものと同様に、横長の水槽２内に吊り下げられた横長のバスケット３の底に傾斜スクリーン６が設けられ、傾斜スクリーン６の傾斜途中で下方から上昇流を発生させる上昇流発生管８と、上昇流で水面下に浮遊する浮遊物を吸引する吸引管９とが設けられている。
【００３１】
このバスケット３は仕切板で仕切られておらず、シュート５から供給端３ａに投入される混合物はサイズ別に分けられることなく、重比重物Ａは傾斜スクリーン６上に沈降して下降移動したのち、下端側の排出端３ｂから水槽２の底へ沈下して、排出スクリュー１１で選別回収される。また、中軽比重物Ｂは傾斜スクリーン６上に沈降して下降移動し、その途中で上昇流発生管８からの上昇流によって水面下に浮遊し、吸引管９に吸引されて外部に排出され、軽比重物Ｃは水面上へ浮上して排出端３ｂ側へ移動し、コンベア１０に掬い上げられて外部に排出される。
また、重比重物Ａが流れに乗って吸引管９に吸引されても、自重による沈下力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び下方の傾斜スクリーン６上へ沈下する。
この実施形態にも振動発生手段７を適宜に採用できる。
【００３２】
図５は、第３の実施形態を示す。この選別装置１は、前記バスケット３がなく、横長の水槽２の供給端２ａ側から排出端２ｂ側へ下向きに傾斜する底に沿って、複数の上昇流発生管８が底のほぼ全面を覆うように配列されている。水面下には第２の実施形態と同様の吸引管９が下向きに開口しており、ポンプ１２で水槽２の水が吸引管９へ吸引され、吸引された水はフィルタ１３を通して中軽比重物Ｂを除去されたのち循環使用され、再び、各上昇流発生管８から水槽２内に上昇流を発生させるように吐出されるようになっている。また、排出端２ｂ側の水面近くには、水面上の浮上物を掬い上げるコンベア１０が設けられ、排出端２ｂ側の底には排出スクリュー１１が設けられている。
【００３３】
この実施形態では、シュート５から水槽２の供給端２ａに投入される混合物Ｄのうち、沈降する重比重物Ａが、排出端２ｂ側へ下向きに傾斜する水槽２の底を下降移動して、排出スクリュー１１で選別回収され、緩やかに沈降する中軽比重物Ｂは、各上昇流発生管８からの上昇流によって水中に浮遊し、吸引管９に吸引されて外部に排出される。また、水面上に浮上する軽比重物Ｃは、コンベア１０に掬い上げられて外部に排出される。さらに、重比重物Ａが流れに乗って吸引管９に吸引されても、自重による沈下力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び水槽２の底面上へ沈下し、その傾斜により排出スクリュー１１の方に移動する。
【００３４】
図６は、第４の実施形態を示し、この選別装置１は、水槽２の平面視における混合物Dの流れ方向に沿って吸引管９の複数を順々に設けるとともに、各吸引管９１、９２・・に対して上昇流発生管８１、８２・・をそれぞれ設け、その各吸引管９１、９２・・の吸引力及び上昇流発生管８の上昇力を前記流れ方向に向かって順々に強くしたものである。
この実施形態では、各吸引管９１、９２・・の流通断面積を同じにするとともに、各上昇流発生管８１、８２・・の流通断面積（開口面積）を同じにしたため、吸引力、上昇力の変化は、その吸引流速、上昇（吐出）流速を変化させることにより行なった。
【００３５】
この実施形態は、上昇流発生管８１からの上昇流によって水中に浮遊する中軽比重物Ｂが吸引管９１で吸引排出されるとともに、骨材等の比較的比重の小さい重比重物Ａ’が、第２の上昇流発生管８２からの強い上昇流によって水中に浮遊して、強い吸引力の第２の吸引管９２で吸引排出され、さらに、その重比重物Ａ’より少し重い重比重物Ａ''が、第３の上昇流発生管８３からの強い上昇流によって水中に浮遊して、強い吸引力の第３の吸引管９３で吸引排出される。このとき、重比重物Ａ、Ａ’、Ａ''が流れに乗って吸引管９１、９２・・に吸引されても、その吸引管９１、９２・・の吸引力に応じてそのまま吸引されたり、自重による沈下力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び下方の傾斜スクリーン６上へ沈下したりして、さらに水槽２の下端側排出端２ｂに沈下する。
このように、３段階の吸引選別が行われて、重比重物Ａが比重別に選別（Ａ’、Ａ''）されると共に、水槽２の下端側の排出端２ｂからは、鉄鋼、銅、鉛等の金属の比重が非常に大きい重比重物Ａのみが排出スクリュー１１の中へ沈下して選別される。
【００３６】
この実施形態において、バスケット３、傾斜スクリーン６、振動発生手段７等を適宜に採用できる。また、混合物Ｄの選別数に応じて吸引管９及び上昇流発生管８の数を適宜に設定する。さらに、同図鎖線のように、傾斜スクリーン６を設ければ、図４に示すように、その上を混合物Ｄが移動するため、前記選別作用が確実になる。
【００３７】
図７は、第５の実施形態を示す。この選別装置１は、水槽２が縦長の深いものとされ、中ほどの深さの水中に挿入されたシュート５から混合物Ｄが投入されるようになっている。シュート５の下方には水槽２のほぼ全断面を覆うように複数の上昇流発生管８が設けられ、シュート５の上方には下向きに開口した吸引管９が設けられており、第３の実施形態のものと同様に、ポンプ１２で水槽２の水が吸引管９へ吸引され、吸引された水はフィルタ１３を通して中軽比重物Ｂを除去されたのち循環使用され、再び、各上昇流発生管８から水槽２内に上昇流を発生させるように吐出されるようになっている。また、水面近くには水面上の浮上物を掬い上げるコンベア１０が設けられ、底には排出スクリュー１１が設けられている。
【００３８】
この実施形態では、シュート５から水中に投入される混合物Ｄのうち、水槽２の底に沈降する重比重物Ａが排出スクリュー１１で選別回収され、中軽比重物Ｂは各上昇流発生管８からの上昇流によって水中に浮遊し、吸引管９に吸引されて外部に排出される。水面上に浮上する軽比重物Ｃは、コンベア１０に掬い上げられて外部に排出される。また、重比重物Ａが流れに乗って吸引管９に吸引されても、自重による沈下力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び下方に沈下する。
【００３９】
図８および図９は、第６の実施形態を示す。この選別装置１は、第１の実施形態のものと同様に、横長の水槽２内に吊り下げられた横長のバスケット３が仕切板４で５列に仕切られて、これらの各列に５種類のサイズに篩い分けられた混合物Ｄがシュート５から投入されるようになっている。
混合物Ｄが投入されるバスケット３の供給端３ａ側に、有底の貯留部１４が設けられ、この貯留部１４の底に、第１の実施形態のものと同様に排出端３ｂ側へ下向きに傾斜する傾斜スクリーン６が接続されており（連続しており）、バスケット３に取り付けられた振動発生手段７によって、貯留部１４の底と傾斜スクリーン６とに振動が付与される。
【００４０】
前記貯留部１４の底は傾斜スクリーン６側へわずかに下降傾斜しており、その下降傾斜端側に、水槽２とバスケット３の側壁および各列の仕切板４を水面部分で貫通する排出スクリュー１５が設けられ、各列内で開けられたその開口１５ａから、各列の水面上に浮上する軽比重物Ｃが外部に排出されるようになっている。排出スクリュー１５の後面側には、水面上に浮上する軽比重物Ｃを堰き止める堰１６が設けられている。
なお、前記振動発生手段７は排出スクリュー１５の上方でバスケット３の側壁に取り付けられており、排出スクリュー１５が貫通する水槽２の側壁部分は、バスケット３の側壁と排出スクリュー１５を介して伝わる振動を吸収するために、フレキシブルカバー１７で周囲の側壁に接続されている。
【００４１】
また、前記傾斜スクリーン６の傾斜途中には、バスケット３の各列毎に、下方から上昇流を発生させる上昇流発生管８と、上昇流で水中に浮遊する水中浮遊物を吸引する吸引管９とが、それぞれの開口８ａ、９ａが傾斜スクリーン６の幅方向略全域に亘るように、上下に対向させて設けられている。各上昇流発生管８と各吸引管９は各列毎に分割して配置され、各列毎のそれぞれの開口８ａ、９ａは矩形断面の長孔形状とされ、各吸引管９の開口９ａとその入口部分の断面積は、各上昇流発生管８の開口８ａの面積よりも大きく形成されている。
なお、排出端３ｂ側の水槽２の底には、第１の実施形態のものと同様に、沈下物を排出する排出スクリュー１１が設けられている。
【００４２】
この実施形態は、シュート５から各列の貯留部１４に投入されるサイズ分けされた各混合物Ｄが、貯留部１４の底に付与される振動によって、重比重物Ａが下側へ、中軽比重物Ｂが上側へ偏在する。
そして、その状態を保ったまま、堰１６の下側を通過して傾斜スクリーン６の上端側へ移動し、傾斜スクリーン６上でも上側に偏在する中軽比重物Ｂが、各上昇流発生管８からの上昇流によって水中に浮遊し、各吸引管９に吸引されて外部に排出される。
傾斜スクリーン６上を下側に偏在しながら移動する重比重物Ａは、上昇流で吸引管９の中に入っても再び傾斜スクリーン６上へ沈下し、傾斜スクリーン６の下端側の排出端３ｂから水槽２の底の排出スクリュー１１の中へ沈下して、その排出口１１ｂから選別回収される。上昇流の流速と吸引管９内の流速は、例えば、一番小さいサイズの列では秒速０．７ｍ、一番大きいサイズの列では秒速１．８ｍに設定されている。
このように、混合物Ｄのサイズに応じて、吸引速度が設定されているので、各吸引管９により重比重物Ａが吸引されても、所定の比重よりも上回り、再び下方のスクリーン６上に沈下する。
なお、サイズ分けされた各列の混合物中の軽比重物Ｃは水面上に浮上し、回転する排出スクリュー１５の各開口１５ａに入って、その排出口１５ｂからまとめて外部に排出される。
【００４３】
図１０は、第６の実施形態の第１変形例を示す。この第１変形例は、前記傾斜スクリーン６の傾斜途中に設けられた上昇流発生管８と吸引管９よりもバスケット３の排出端３ｂ側に、上昇流発生管８よりも強い上昇流を発生する第２の上昇流発生管８２と、吸引管９１よりも強い吸引力の第２の吸引管９２とが、傾斜スクリーン６の下側と上側とで開口８ａ、９ａ同士が対向するように設けられている。
この第１変形例では、上昇流発生管８１からの上昇流によって水中に浮遊する中軽比重物Ｂが吸引管９１で吸引排出されるとともに、骨材等の比較的比重の小さい重比重物Ａ’が、第２の上昇流発生管８２からの強い上昇流によって水中に浮遊して、強い吸引力の第２の吸引管９２で吸引排出される。このとき、重比重物Ａ、Ａ’が流れに乗って吸引管９１、９２に吸引されると、前側の吸引管９１では両重比重物Ａ、Ａ’ともに自重による沈下力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び下方の傾斜スクリーン６上へ沈下し、後側の吸引管９２では鉄、銅、鉛等の重比重物Ａは自重による沈下力が吸引による浮力よりも上回り、再び下方の傾斜スクリーン６上へ沈下し、骨材等の比較的比重の小さい重比重物Ａ’はそのまま吸引されて外部に導き出される。
したがって、２段階の吸引選別が行われて、重比重物Ａが比重別に選別（ＡとＡ’）されると共に、傾斜スクリーン６の下端側の排出端３ｂからは、鉄、銅、鉛等の金属の比重が非常に大きい重比重物Ａのみが排出スクリュー１１の中へ沈下して選別される。
【００４４】
図１１は、第６の実施形態の第２変形例を示す。この第２変形例は、前記水槽２の排出端側の底に設けられた排出スクリュー１１の手前側に第２の排出スクリュー１１ａが設けられ、水槽２の排出端側から前方へ向けた水平流を発生させるノズル１８が設けられている。
したがって、傾斜スクリーン６の下端側の排出端３ｂから沈下する重比重物Ａのうちの、骨材等の比較的比重が小さい重比重物Ａ’は、ノズル１８からの水平流の影響を受けて前方の第２の排出スクリュー１１ａに沈下し、鉄、銅、鉛等の金属の比重が非常に大きい重比重物Ａのみが、そのまま排出スクリュー１１の中へ沈下して選別される。
図１０、図１１の変形例において、上昇流発生管８と吸引管９の数は任意である。
【００４５】
図１２、図１３には、第７、第８の実施形態を示し、この両実施形態は、図７に示した第５の実施形態の第１、第２変形例であり、図１２の実施形態は、吸引管９を２本９１、９２設けたものであり、図１３の実施形態は、さらに上昇流発生管８も２本８１、８２設けたものである。両吸引管９１、９２の吸引力は上流側の吸引管９１を下流側の吸引管９２より弱くし、両上昇流発生管８１、８２もその吐出力を上流側の上昇流発生管８１を下流側の上昇流発生管８２より弱くすることにより、図１０の実施形態と同様にして、重比重物Ａ、Ａ’の選別を行うことができる。このとき、重比重物Ａ、Ａ’が流れに乗って吸引管９１、９２に吸引されても、その吸引管９１、９２の吸引力に応じてそのまま吸引されたり、自重による沈下力が吸引による浮力（吸引力）よりも上回り、再び下方へ沈下したりする。
前記各実施形態も含めて、吸引管９の入り口部分の形状を図１４に示す態様等とすることができ、さらに、上昇流発生管８の入り口形状も同様とし得る。この実施形態においても、上昇流発生管８と吸引管９の数は任意である。
【００４６】
上記各実施形態において、傾斜スクリーン６の目から重比重物Ａを沈下させても良く、また、各実施形態にない部材をその部材のない実施形態に適宜に採用することができる。例えば、貯留部１４を図２、図４、図６の各実施形態に適宜に採用することができる。
各実施形態は、建築廃材のコンクリート骨材の選別の場合であったが、上記の製紙用木材チップから砂利等を分離除去する場合や、クレー射撃場での散弾の選別等にもこの各実施形態を採用することができて、その選別精度が高い効果を得ることができる。それらの場合、上昇流発生管８及び吸引管９の数、傾斜スクリーン６の有無等は対象選別物に応じて適宜に設定する。例えば、散弾等の場合、対象選別物が一つのため、上昇流発生管８及び吸引管９の数は一つで十分である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態の選別装置に投入される混合物が建築廃材から分別される工程を示す工程図
【図２】第１の実施形態の選別装置を示す縦断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】第２の実施形態を示す縦断面図
【図５】第３の実施形態を示す縦断面図
【図６】第４の実施形態を示す縦断面図
【図７】第５の実施形態を示す縦断面図
【図８】第６の実施形態を示す縦断面図
【図９】図８の平面図
【図１０】第６の実施形態の第１変形例を示す一部省略縦断面図
【図１１】第６の実施形態の第２変形例を示す一部省略縦断面図
【図１２】第７の実施形態を示す縦断面図
【図１３】第８の実施形態を示す縦断面図
【図１４】吸引管の一例の部分斜視図
【符号の説明】
【００４８】
Ａ、Ａ’、Ａ''  重比重物
Ｂ  中軽比重物
Ｃ  軽比重物
Ｄ  混合物
１  湿式選別装置
２  水槽
２ａ  供給端
２ｂ  排出端
３  バスケット
３ａ  供給端
３ｂ  排出端
４  仕切板
５  シュート
６  傾斜スクリーン
７  振動発生手段
８、８１、８２・・  上昇流発生管
８ａ  上昇流発生管の開口
９、９１、９２・・  吸引管
９ａ  吸引管の開口
１０  コンベア
１１、１１ａ  排出スクリュー
１１ｂ  排出口
１２  ポンプ
１３  フィルタ
１４  貯留部
１５  排出スクリュー
１５ａ  開口
１５ｂ  排出口
１６  堰
１７  フレキシブルカバー
１８  ノズル
２１  破砕機
２２  篩
２３  磁選機
２４  磨砕機
２５  篩
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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