(57)【要約】【課題】磁力選別機能と風力選別機能を１つの装置に集約することによって、磁力選別機能を備えた風力選別装置を実現すること【解決手段】装置筐体内に磁力発生器を設け、粉砕された廃プラスチックの落下経路上に磁力発生面を配置して当該粉砕された廃プラスチックに含まれる金属系異物を磁着保持した状態で、風力発生器からの風を吹き付けて軽質物を選別する構成とする。これにより、風力選別機能と磁力選別機能を１つの装置に集約することができる。そして、このような磁力選別機能を備えた風力選別装置を廃プラスチック選別システムに採用することによって、システム全体の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置筐体内を落下する粉砕された廃プラスチックに対して、当該装置筐体の一端側から他端側に向う風を吹き付けて軽質物を選別する風力選別装置において、
前記粉砕された廃プラスチックが投入される投入口と、
前記粉砕された廃プラスチックの前記装置筐体内における落下経路上にその磁力発生面が配置され、当該粉砕された廃プラスチックに含まれる金属系異物を前記磁力発生面に磁着させて選別する磁力発生器と、
前記装置筐体の一端側から斜め上方向に風を吐出する吐出口を備え、前記装置筐体内を落下する粉砕された廃プラスチックに風を吹き付ける風力発生器と、
前記装置筐体の他端側底部に設けられ、風に吹き飛ばされた軽質物を回収する第１の回収口と、
前記装置筐体の一端側底部に設けられ、前記金属系異物を含む重質残渣物を回収する第２の回収口と、を備えたことを特徴とする磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項２】
前記磁力発生面の少なくとも一部が、前記風力発生器の吐出口から吐出される風の通流領域と接触するように配置され、前記磁力発生面に金属系異物を磁着させた状態で風を吹き付けることを特徴とする請求項１記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項３】
前記磁力発生面は、前記斜め上方向に向けられた風の吐出傾斜角に対応する角度に傾斜していることを特徴とする請求項２記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項４】
前記磁力発生面の傾斜角を調節するための傾斜角調節手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項５】
前記磁力発生器は、駆動回転軸及び補助回転軸並びに回転ベルトを備えてなるベルトコンベアと、前記回転ベルトの裏面側に配置される磁石と、を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項６】
前記磁力発生器は、前記金属系異物を含む重質残渣物を回収する第２の回収口の上方位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項７】
前記風力発生器から吐出する風速の設定値と、前記磁力発生器が発生させる磁力の設定値とを対応付けた情報を記憶した記憶手段と、
風速及び磁力の一方の設定値が設定されると、それに対応する他方の設定値を前記記憶手段に記憶した情報から読み出して制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一つに記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項８】
前記磁力発生面における所定の位置に前記粉砕された廃プラスチックが落下するように、前記粉砕された廃プラスチックの落下経路を規制するガイド板が装置筐体内に設けていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項９】
前記選別された軽質物は、コークス炉燃料の原料として使用されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の磁力選別機能を備えた風力選別装置。
【請求項１０】
廃プラスチックを粉砕する粉砕機と、粉砕された廃プラスチックを篩にかけて異物を取り除く振動篩機と、請求項１ないし９のいずれか一つに記載された風力選別装置を、備えたことを特徴とする廃プラスチック選別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕されたプラスチックに風を吹き付けることにより比重差を利用して軽質物を選別する風力選別装置に関し、特に粉砕されたプラスチック中に含まれる金属系異物をも選別することのできる磁力選別機能を備えた風力選別装置、及び当該風力選別装置を備えた廃プラスチック選別システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、容器包装リサイクル法の施行に伴い、自治体から排出される廃プラスチックを有効に活用することが検討されている。その一つに、コークス炉装置におけるコークス炉燃料として、廃プラスチックをリサイクルすることが行われている。
【０００３】
自治体から排出される廃プラスチックには、種々の形状及び材質からなるプラスチックのみならず、金属，石，ガラス屑などの異物が含まれている。このような異物とプラスチックとを選別するための装置としては、風力選別装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている風力選別装置の構成について、図５を用いて簡単に説明しておくと、装置外装体をなすケーシング１には、処理物を投入する投入口１１及び空気吐出口１２がその一側面における上部側及び下部側にそれぞれ形成され、排気口１３が上部に形成され、選別された異物（重質物）とプラスチック（軽質物）の回収口１４，１５が底部に形成されている。
【０００４】
上述の構成において、ベルトコンベア１６を介して投入口１１から処理物が投入されると、ケーシング２内を落下する処理物に空気吐出口１２からの風が吹き付けられ、これにより軽質物であるプラスチックが遠方に吹き飛ばされて回収口１５に回収される。一方、風に影響されない重質物である異物はそのまま落下して回収口１６に回収される。その結果、処理物からプラスチック（軽質物）が選別されることとなる。
【０００５】
ここで、自治体から排出される廃プラスチックには、種々の形状及び材質からなるプラスチックが含まれているが、コークス炉燃料としてはフィルム系の軽質なプラスチックが適している。そのため、コークス炉燃料を製造するためには、異物のみならず重質なプラスチックをも取り除く必要がある。
【０００６】
このように、自治体から排出される廃プラスチックから異物を除去し、さらに廃プラスチックを軽質物と重質物とに分別するシステムは、従来においても提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２に記載されているシステムについて簡単に説明しておくと、当該システムは、自治体から排出されるプラスチック系一般廃棄物を粉砕するための粉砕機、石やガラス屑などの異物を篩にかけて除去するための振動篩機、金属系異物を磁着除去するための磁力選別機及び、プラスチックを軽質物と重質物とに風力選別するための風力選別機を備えた構成である。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、従来の風力選別装置は、風力選別機能のみしか備えておらず、従って、特許文献２に記載されているようなシステムを構築しようとすると、風力選別機、磁力選別機、振動篩機など、各工程毎に独立した装置を設けた構成となる。そのため、装置の数が多くなり、さらに各装置間を連結する移送手段などの付帯設備が必要となる。その結果、システム全体の構成が大掛かりになり、イニシャルコスト及びランニングコストが高騰するという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特許第３７０４２８４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、磁力選別機能と風力選別機能を１つの装置に集約することによって、磁力選別機能を備えた風力選別装置を実現することにある。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、磁力選別機能と風力選別機能を１つの装置に集約することにより、廃プラスチック選別システムの小型化及び低コスト化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の風力選別装置は、装置筐体内を落下する粉砕された廃プラスチックに対して、当該装置筐体の一端側から他端側に向う風を吹き付けて軽質物を選別する風力選別装置において、前記粉砕された廃プラスチックが投入される投入口と、前記粉砕された廃プラスチックの前記装置筐体内における落下経路上にその磁力発生面が配置され、当該粉砕された廃プラスチックに含まれる金属系異物を前記磁力発生面に磁着させて選別する磁力発生器と、前記装置筐体の一端側から斜め上方向に風を吐出する吐出口を備え、前記装置筐体内を落下する粉砕された廃プラスチックに風を吹き付ける風力発生器と、前記装置筐体の他端側底部に設けられ、風に吹き飛ばされた軽質物を回収する第１の回収口と、前記装置筐体の一端側底部に設けられ、前記金属系異物を含む重質残渣物を回収する第２の回収口と、を備えたことを特徴とする。この場合、前記選別された軽質物は、例えばコークス炉燃料の原料として使用することができる。
【００１３】
前記磁力発生面は、その少なくとも一部が、前記風力発生器の吐出口から吐出される風の通流領域と接触するように配置され、前記磁力発生面に金属系異物を磁着させた状態で風を吹き付ける構成とすることができる。このとき、前記斜め上方向に向けられた風の吐出傾斜角に対応する角度に傾斜させる構成とすることができる。前記磁力発生面の傾斜角を調節は、傾斜角調節手段により行うようにすることができる。
【００１４】
また、前記磁力発生器は、駆動回転軸及び補助回転軸並びに回転ベルトを備えてなるベルトコンベアと、前記回転ベルトの裏面側に配置される磁石と、を備えた構成とすることができる。さらに、前記磁力発生器は、前記金属系異物を含む重質残渣物を回収する第２の回収口の上方位置に配置することができる。
【００１５】
さらに、前記風力選別装置は、前記風力発生器から吐出する風速の設定値と、前記磁力発生器が発生させる磁力の設定値とを対応付けた情報を記憶した記憶手段と、風速及び磁力の一方の設定値が設定されると、それに対応する他方の設定値を前記記憶手段に記憶した情報から読み出して制御する制御手段と、を備えた構成とすることができる。
【００１６】
またさらに、前記風力選別装置は、前記磁力発生面における所定の位置に前記粉砕された廃プラスチックが落下するように、前記粉砕された廃プラスチックの落下経路を規制するガイド板を設けた構成とすることができる。
【００１７】
本発明の廃プラスチック選別システムは、廃プラスチックを粉砕する粉砕機と、粉砕された廃プラスチックを篩にかけて異物を取り除く振動篩機と、上述の風力選別装置を、備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の磁力選別機能を備えた風力選別装置によれば、装置筐体内に磁力発生器を設け、粉砕された廃プラスチックの落下経路上に磁力発生面を配置して当該粉砕された廃プラスチックに含まれる金属系異物を磁着保持して選別する構成としたことにより、従来においては独立して設けられていた風力発生装置と磁力発生装置の機能を１つの装置に集約することができる。そして、このような風力選別装置を廃プラスチック選別システムに採用することによって、システム全体の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【００１９】
さらに、前記磁力発生面の少なくとも一部が、前記風力発生器の吐出口から吐出される風の通流領域と接触するように配置することにより、磁力発生面に金属系異物を磁着した状態で軽質物を吹き飛ばすことができ、これにより目的物である軽質物を回収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の好ましい実施形態に従う風力選別装置について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。図１に示すように、当該風力選別装置は、例えば直径５ｍ×長さ５ｍの筒状体に形成された装置筐体（外装体）をなすケーシング２を備えている。ケーシング２の一端側側面には風導入口２１が形成されており、この風導入口２１には、例えばファンなどの風力発生器３が接続されている。一方、ケーシング２の他端側は排気口として開口しており、粉塵をフィルタリングするためのスクリーン装置３１を介して排気ダクト３２が接続されている。即ち、風力発生器３から風が吹き出され、排気ダクト３２を通じて排気がなされることにより、ケーシング２内においてその一端側から他端側に向かう気流が形成される。
【００２１】
また、ケーシング２の一端側上部には、被処理物である粉砕された廃プラスチックが、振動篩機４を介して投入される投入口２２が形成されている。一方、ケーシング２の底部には、廃プラスチックから選別された重質物（残渣物）が回収される重質物回収口２３、及び軽質物が回収される軽質物回収口２４が形成されている。このとき、重質物回収口２３は、ケーシング２の一端側、つまり投入口２２の下方に位置するように形成されており、また、軽質物回収口２４は、ケーシング２の他端側に位置するように形成されている。
【００２２】
前記風力発生器３は、斜め上方向に風を吐出するように、少なくともその吐出口３３を斜め上方向の所定の角度、例えば水平軸に対して１５〜３０度の範囲内における任意の角度に傾斜させている。さらに、傾斜させた吐出口３３の先端には、ガイド板３４を設けている。また、当該風力発生器３から吐出される風の速度（風速）は、例えば５〜５０ｍ／ｓ、好ましくは８〜１０ｍ／ｓの範囲内における任意の値に設定されている。この場合、図示は省略するが、例えば開度調節可能なバルブやインバータ機能を備えた駆動機構を利用することによって、前記した範囲内で風速を調節可能な構成とする。なお、排気ダクト３２の排気風速は、例えば２．９〜１７．６ｍ／ｓの範囲内における任意の値に設定されている。
【００２３】
さらに、当該風力選別装置は、重質物回収口２３の上方位置に、磁力選別を行うための磁力発生器５が設けられている。この磁力発生器５は、詳しくは図２に示すように、駆動機構（不図示）が接続された駆動回転軸５１と、補助回転軸５２との間にエンドレスベルトである回転ベルト５３を巻き掛けてなるベルトコンベアであって、さらに、上面側に位置する回転ベルト５３の裏面側に隙間を介して、例えば８００〜１００００ガウスの範囲内における任意の値で磁力を発生させるための磁力発生手段である磁石５４を設けている。このようにして磁力ベルトコンベアを構成し、その上面側に位置する回転ベルト５３の表面を、磁力発生面５５としている。さらに、前記磁石５４として電気磁石を選択しており、供給する電力を変えることによって磁力発生面５５に形成される磁力の強さ調節する。なお、前記回転ベルト５３は、前記風力発生器３から吐出される風の向きと対向する方向に、例えば１〜６．８ｍ／ｓの範囲内における任意の速度でその上面側表面が移動するように設定してある。
【００２４】
前記磁力ベルトコンベアは、上下が開口する板状の保持部５６内に保持されており、さらに保持部５６はケーシング２の底部に設けられた支持部材５７に支持されている。前記磁力ベルトコンベアは、保持部５６と一体的に斜め上方向に傾斜して配置されており、その傾斜角は、前記磁力発生面５５が風の吐出方向に沿うように、例えば風の吐出角度と同じ角度に設定されている。傾斜角の調節は、保持部５６の他端側に接続した傾斜角調節手段である昇降機構５８によって行う。この場合、磁力発生面５５の全部あるいは少なくとも一部が、前記風力発生器３から吐出される風の通流領域Ｑ（図１参照）と接触するように配置されている。
【００２５】
また、ケーシング２内には、粉砕された廃プラスチックが前記磁力発生面５５における所定位置に落下供給されるように案内するための２枚のガイド板２５，２６が設けられている。これらガイド板２５，２６は、各々独立して角度調節することが可能に構成されており、これにより磁力発生面５５に対する粉砕された廃プラスチックの落下位置を調節する。ここで、前記所定の位置については、実際に試験を行って適正な位置を設定することが好ましいが、本実施形態においては、回動する回転ベルト５３の表面長さＬに対して、例えば風の流れの下流から１：２の比率となる位置に設定されている。
【００２６】
説明を図１に戻すと、ケーシング２の底部における長さ方向の中央には、重質物回収口２３と軽質物回収口２４との間を仕切るための仕切り部材であるゲートダンパ２７が設けられている。このゲートダンパ２７は、その高さ及び例えば０±３０度の範囲内で傾斜角を調節可能なように構成されており、当該ゲートダンパ２７の高さ及び傾斜角を調整することによって重質物側と軽質物側の境界を調整する。さらにケーシング２の上面には、風で吹き飛ばされ過ぎた軽質物を軽質物回収口２４に案内するためのガイド板２８が、その傾斜角を調節可能なようにして設けられている。
【００２７】
上述の風力選別装置は、図示は省略するが、操作パネルを有する制御部を備えている。そしてオペレータが、操作パネルを通じて各構成機器の起動及び停止並びに設定値の変更を行うことが可能なように構成されている。特に、自治体等から排出される廃プラスチックは、軽質物、重質物及び金属系異物の比率が必ずしも一定でないため、これらの比率に適した設定値となるように、オペレータにより風速及び磁力の手動調整が行われる。
【００２８】
但し、本実施形態においては、磁力発生面５５に粉砕された廃プラスチックを供給し、その中に含まれる金属系異物を磁着保持した状態で風を吹き付けるため、従来におけるいわゆる通常の風力選別の場合とは軽質物の飛び方が変わってくる。そのため、将来的には手動調整に代えて自動調整を行う構成を採用することも可能である。すなわち、磁力の強さ（設定値）に適合する風速（設定値）を予め試験を行って設定し、両者を対応付けた設定情報を制御部のメモリ等の記憶手段に格納しておき、風速又は磁力の一方をある設定値に設定すると、制御部のＣＰＵが前記記憶手段から対応する他方の設定値を読み出し、その設定値となるように風力発生器３の風速調節手段又は磁力発生器５の磁力調節手段を制御する構成としてもよい。
【００２９】
続いて、上述した構成の風力選別装置による廃プラスチックの処理動作について説明する。まず、自治体等から排出される廃プラスチックは、例えば自治体等により予め分別されることにより、他の廃棄物から分別された廃プラスチックとして排出される。この廃プラスチックは、前工程である粉砕工程において、粉砕機により例えば７５ｍｍ程度の大きさに粗粉砕された後、振動篩機４により残存する石やガラス屑などの異物が選別除去される。
【００３０】
続いて、振動篩機４から排出される粉砕された廃プラスチックは、例えば４５００ｋｇ／ｈｒの供給量で投入口２２を介してケーシング２内に投入される。なお、このとき風力発生器３及び磁力発生器５は、予め決められた所定の設定値に従って駆動されている。ケーシング２内において、粉砕された廃プラスチックは自重により落下するが、その際、図３に模式的に示すように、ガイド板２５，２６により落下方向が規制されて磁力発生面５５の所定位置に供給される。当該磁力発生面５５には磁力が形成されており、これにより廃プラスチックに含まれる金属系異物、例えば釘や缶などが磁着される。
【００３１】
上述のような磁着作用によって金属系異物を保持した状態にある磁力発生面５５に供給された廃プラスチック及び、磁力発生面５５に落下する直前の廃プラスチックには、風力発生器３から吐出される風が吹き付けられ、この風の影響を受けるフィルム系プラスチックなどの軽質なプラスチック（軽質物）がケーシング２の他端に向かって吹き飛ばされる。
【００３２】
一方、設定された風速では風の影響を受けない重質物（吹き飛ばされてもゲートダンパ２７を飛び越えないものも含む）は、回動する回転ベルト５３を通じて磁力ベルトコンベアの一端側から落下して重質物回収口２３に回収される。これと共に、磁力発生面５５に磁着された金属系異物も、回動ベルト５３が回動することによって磁力ベルトコンベアの一端側に移動する。ここで、磁力ベルトコンベアの端部には磁力が作用していないので、金属系異物は磁着から解放されて落下し、そして重質物と共に重質物回収口２３から回収される。なお、図示は省略するが、重質物回収口２３の下方に回収容器が配置されており、この回収容器内に重質物及び金属系異物は貯留され、そして回収容器から回収されて最終処分されることとなる。
【００３３】
他方、ゲートダンパ２７を乗り越えて遠方に吹き飛ばされた軽質物は、次第に自重により落下して軽質物回収口２４に回収される。なお、図示は省略するが、当該軽質物回収口２４の下方に搬送装置が配置されており、後段の工程である細粉砕工程、成形工程に送られる。ここで軽質物に対して、ペレット状に減容成形するなどの所定の処理が行われることにより、コークス炉燃料が製造されることとなる。
【００３４】
上述の実施形態によれば、ケーシング２内を落下する粉砕されたプラスチックの落下経路上に磁力発生器５を設け、この磁力発生器５の磁力発生面５５にて金属系異物を磁着した状態で、風力発生器３からの風を吹き付けて軽質物を吹き飛ばす構成としたことにより、風力選別機能と磁力選別機能を１つの装置に集約することが可能となる。すなわち、磁力選別機能を備えた風力選別装置を実現することができる。従って、当該風力選別装置を廃プラスチック選別システムに採用すれば、磁力選別装置を別途設ける必要がなく、その分において移送手段などの付帯設備を少なくすることができるので、システム全体のコンパクト化及び低コスト化を図ることが可能となる。
【００３５】
さらにこの場合、前記磁力発生面５５の全部又は少なくとも一部が、前記風力発生器３から吐出される風の通流領域と接触するように配置し、磁力発生器５の磁力発生面５５にて金属系異物を磁着した状態で、風力発生器３からの風を吹き付けて軽質物を吹き飛ばす構成とすることにより、風力選別装置のみで金属系異物を除去すると共に目的物である軽質物を回収することが可能となるという効果が得られる。
【００３６】
ここで、本実施形態においては、風の進行方向に沿って磁力発生面５５を配置しなくともよく、例えば図４に示すように、風の進行方向と交差するように磁力発生面５５を配置するようにしてもよい。この場合、廃プラスチックの落下位置よりも手前側（風の流れの上流側）に、風と磁力発生面５５の衝突位置を設定し、これにより磁力発生面５５上で廃プラスチックが風力の影響を受ける距離（Ｌ１）を確保する。なお、風力選別装置は、設計段階において、風の吐出角度に従ってケーシングの長さを決めるのが一般的であり、そのため風力発生器３の傾斜角を大きく変えてしまうとケーシング２の長さが適合しなくなる。従って、本実施形態においては、風の進行方向と磁力発生面５５とが交差するようにするにあたり、磁力発生器５の傾斜角を変えるようにしており、これによりケーシング２の長さに影響を及ぼすことを防止している。
【００３７】
なお、本発明においては、必ずしも図１に記載する位置に磁力発生器５を配置しなくともよく、例えば風の通流領域よりも上方に配置する構成であってもよい。具体的には、例えば図１におけるガイド板２５又は２６の位置に磁力発生器５を配置することが一例として挙げられる。このような場合であっても、磁力選別機能と風力選別機能を１つの装置に集約するという目的は達成することが可能となり、上述の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００３８】
さらに本発明においては、上述のようなベルトコンベア式の磁力発生器に限られず、例えばドラム式の磁力発生器を採用し、例えば８００〜３５００ガウスの範囲内における任意の値に設定するようにしてもよい。すなわち、磁力発生面となり得る構成を備えていれば、いずれの磁力形成器をも適用することが可能である。また、電気磁石に代えて永久磁石を選択するようにしてもよく、さらには電気磁石と永久磁石を組み合わせて構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態による風力選別装置の構成を示す図である。
【図２】上記風力選別装置に設けられた磁力発生器の構成を示す図である。
【図３】上記風力選別装置で廃プラスチックの選別を行う様子を示す模式図である。
【図４】風の進行方向と磁力発生面とを交差させる実施形態を示す図である。
【図５】従来の風力選別装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
２      ケーシング
２１    風導入口
２２    投入口
２３    重質物回収口
２４    軽質物回収口
３      風力発生器
３２    排気ダクト
５      磁力発生器
５５    磁力発生面
【図１】
2007330904.tif 000003
【図２】
2007330904.tif 000004
【図３】
2007330904.tif 000005
【図４】
2007330904.tif 000006
【図５】
2007330904.tif 000007