(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部と、この静電分離部を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部とが設けられ、上記静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、上記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、上記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、
上記対向電極は、上記ドラム電極と対向して静電場を形成する対向面が露出され、当該対向面以外が樹脂材でモールドされている
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
【請求項２】
粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部と、この静電分離部を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部とが設けられ、上記静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、上記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、上記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、
上記対向電極が、平板部と、この平板部の両側縁において、ドラム電極とは反対側に曲げられてなる曲面部とから構成された
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
【請求項３】
上記対向電極は、上記ドラム電極と対向して静電場を形成する対向面が露出され、当該対向面以外が樹脂材でモールドされている
ことを特徴とする請求項２に記載のプラスチック選別装置。
【請求項４】
曲面部の曲げ半径が、ドラム電極と対向電極の平板部との極間距離の１／２以上となるようにした
ことを特徴とする請求項２または３に記載のプラスチック選別装置。
【請求項５】
粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部と、この静電分離部を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部とが設けられ、上記静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、上記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、上記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、
上記対向電極が、回転面を上記ドラム電極に対向させた複数の回転自在な円筒から構成されている
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
【請求項６】
対向電極に付着したプラスチック片を除去するための空気を吹き付ける空気供給手段を設けた
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のプラスチック選別装置。
【請求項７】
空気供給手段は、空気を対向電極に間欠的に吹き付けるように構成された
ことを特徴とする請求項６に記載のプラスチック選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクル化に伴うプラスチック片を種類ごとに選別するためのプラスチック選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみのリサイクル化が急速に推進されつつある中で、粉砕されたプラスチック片を選別する技術として、図６に示すようなプラスチック選別装置５１がある。このプラスチック選別装置５１は、複数種のプラスチック片５２を投入するホッパ５３の下方に配置されて、プラスチック片５２を種類ごとの極性・帯電量に帯電させるための摩擦帯電装置５４と、この摩擦帯電装置５４の下方に配置されて、帯電したプラスチック片５２を極性・帯電量に応じて分離するための静電分離装置５５とから構成されている。
【０００３】
そして、この静電分離装置５５は、摩擦帯電装置５４のシュートの下方に配置された金属ドラム電極５６と、この金属ドラム電極５６の斜め上方に配置された高電圧電極５７と、金属ドラム電極５６の外周面に付着したプラスチック片５２を掻き落とすためのブラシ５８とを備えている。なお、前記金属ドラム電極５６は、水平軸心回りに所定方向に回転自在に構成されているとともに接地され、前記高電圧電極５７には例えば高圧電源装置５９の陰極が接続され、高圧電源装置５９の陽極は接地されている。この接続により、高電圧電極５７と金属ドラム電極５６との間に選別用静電場が形成される。
【０００４】
また、この選別用静電場を通過したプラスチック片５２を、種類別に回収するための第一分離容器６０および第二分離容器６１が金属ドラム電極５６の下方に配置し固定されている。
上記プラスチック選別装置５１において、プラスチック片５２をホッパ５３へ投入すると、プラスチック片５２がホッパ５３から摩擦帯電装置５４へ投入されて攪拌され、プラスチック片５２ごとにその種類による帯電列に従って所定の極性・帯電量に摩擦帯電される。その後、静電分離装置５５に落下して選別用静電場を通過したプラスチック片５１は極性・帯電量ごとに別々の容器６０，６１に収納される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記プラスチック選別装置５１では、摩擦帯電装置５５においてプラスチック片５２を攪拌し所定の帯電特性を与えることにより選別をしているが、プラスチック片５２の選別精度を高めるためには、印加電圧を高くしなければならない。
【０００６】
しかし、上記プラスチック選別装置５１では、高電圧電極５７の端部に角部が存在するため電界集中が起こり、印加電圧を高くすると、コロナが発生しやすくなる。そして、コロナが発生するとイオンが生成され、このイオンが帯電特性に影響を与えるため、選別精度が悪くなる。
また、高電圧電極５７にプラスチック片５２が付着すると、静電場への影響により選別精度が悪化するが、この場合、付着したプラスチック片５２によりスパークが発生しやすくなる。そして、スパークが発生すると、その間の選別精度は低下し、また選別プラスチックへの着火原因ともなり得る。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決し得るプラスチック選別装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１のプラスチック選別装置は、粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部と、この静電分離部を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部とが設けられ、上記静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、上記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、上記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、上記対向電極は、上記ドラム電極と対向して静電場を形成する対向面が露出され、当該対向面以外が樹脂材でモールドされているものである。また、付着したプラスチックを除去するための空気を吹き付ける空気供給手段を設けており、この空気は間欠的に吹き付けるようにしたものである。
【０００９】
上記構成によると、上記対向電極においてドラム電極と対向している対向面が露出され、対向面以外が樹脂材によりモールドして絶縁されているため、対向電極に高電圧を印加した場合に、対向面以外の対向電極の端部に生ずるコロナの発生を防止することができ、従って、高い選別精度を可能としている。また、空気供給手段により、対向電極に付着したプラスチック片を除去することができ、選別精度低下の防止のみならず、付着したプラスチック片によるスパークの発生を防止することができる。
【００１０】
本発明に係る第２のプラスチックの選別装置は、粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部と、この静電分離部を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部とが設けられ、上記静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、上記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、上記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、上記対向電極が、平板部と、この平板部の両側縁において、ドラム電極とは反対側に曲げられてなる曲面部とから構成されたものである。また、上記曲面部の曲げ半径が、ドラム電極と対向電極の平板部との極間距離の１／２以上となるようにしたものである。さらに、対向電極に付着したプラスチックを除去するための空気を吹き付ける空気供給手段を設けており、また、この空気は間欠的に吹き付けるようにしたものである。
【００１１】
上記構成によると、上記対向電極が平面部と、この平面部の両側縁において、ドラム電極とは反対側に曲げられてなる曲面部とから構成されるとともに、曲面部の曲げ半径が、ドラム電極と対向電極の平板部との極間距離の１／２以上となるように形成することにより、対向電極に高電圧を印加した場合に、対向電極の両側縁、すなわち角部に生ずるコロナの発生を防止することができ、従って、高精度の選別をすることができる。
【００１２】
また、空気供給手段により、対向電極に付着したプラスチック片を除去することができ、選別精度低下の防止のみならず、付着したプラスチック片によるスパークの発生を防止することができる。
本発明に係る第３のプラスチックの選別装置は、粉砕された複数種のプラスチック片を攪拌して摩擦帯電させるための摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装置の下方に配置されて帯電したプラスチック片をその極性・帯電量に応じて静電分離して選別するための静電分離部と、この静電分離部を通過して分離されたプラスチック片を別々に回収するための回収部とが設けられ、上記静電分離部は、所定の水平軸回りに回転自在なドラム電極と、このドラム電極に選別用静電場となる分離用空間を介して配置される対向電極とを備え、上記摩擦帯電装置で種類ごとの極性・帯電量となったプラスチック片を、上記分離用空間を通過させて分離回収するようにしたプラスチック選別装置であって、上記対向電極が、回転面を上記ドラム電極に対向させた複数の回転自在な円筒から構成されているものである。また、吸着されたプラスチックを除去するための空気を吹き付ける空気供給手段を設けており、この空気は間欠的に吹き付けるようにしたものである。
【００１３】
上記構成によると、上記対向電極が、複数の回転自在な円筒から構成されており、すなわち対向電極端部に角部が存在しないため、対向電極に高電圧を印加した場合に、対向電極の端部に生ずるコロナの発生を防止することができ、従って、高い選別精度を可能としている。
また、空気供給手段により、対向電極に付着したプラスチック片を除去することができ、選別精度低下の防止のみならず、付着したプラスチック片によるスパークの発生を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるプラスチック選別装置を、図１〜図５に基づき説明する。
本発明におけるプラスチック選別装置１は、異なる複数種の樹脂系のプラスチック片（被選別粉砕ごみ）２を各種類毎に分離回収するもので、例えばプラスチック片２としてＰＥ（ポリエチレン）とＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）を分離回収するものである。なお、ＰＥ、ＡＢＳは、例えば予め５ｍｍ以下に破砕されたものが用いられる。
【００１７】
すなわち、本発明のプラスチック選別装置１は、ＰＥ、ＡＢＳを混入させて投入した状態で摩擦帯電させる摩擦帯電装置３と、この摩擦帯電装置３における開閉自在な排出口４の下方に配置され、プラスチック片２の供給を制御する定量供給装置５と、この定量供給装置５の下方近傍に配置されて所定の水平軸回りに回転自在に構成されて接地された金属ドラム電極６と、この金属ドラム電極６の斜め上方に配置されるとともに選別用静電場となる分離用空間７を介して配置される高電圧電極（対向電極）８と、この高電圧電極８に陰極が接続されるとともに正極が接地されて高電圧電極８に電圧を印加するための高圧電源装置９と、上記金属ドラム電極６の外周面下部に配置されて金属ドラム電極６に付着したプラスチック片２を掻き落とすためのブラシ１０と、上記分離用空間７の下方に、これを通過して極性・帯電量ごとに分離されたプラスチック片２を別々に回収するための回収部１１とから構成されている。
【００１８】
また、この回収部１１は、上記金属ドラム電極６の下方に配置された回収室１２と、金属ドラム電極６から高電圧電極８の方向に所定距離はなれて配置された回収室１３と、上記回収室１２および回収室１３の間に配置された回収室１４とからなる３つの回収室により構成されている。
ここで、上記高電圧電極８は、図２に示すように、平板部１５と、この平板部１５の両側縁において、金属ドラム電極６とは反対側に曲げられてなる曲面部１６とから構成されるとともに、この曲面部１６の半径ｒは、金属ドラム電極６と高電圧電極８との距離Ｌの１／２以上となるように形成されている。また、金属ドラム電極６と対向する対向面が露出され、対向面以外、すなわち側縁部１７が樹脂材でモールドすることにより絶縁されている。さらに、上記高電圧電極８は電極ホルダー１８によって支持され、図３に示すように、この電極ホルダー１８には高電圧電極８に対して空気を平行に吹き付けるための送風口１９が複数設けられており、この送風口１９には空気を供給する送風管２０が接続されている。なお、この送風管２０において、通常の空気（大気）の他に乾燥空気を供給してもよい。
【００１９】
ところで、選別するプラスチック片を摩擦帯電装置３により摩擦帯電させると、プラスチック片２は、帯電列に従いプラスあるいはマイナスのどちらかに帯電するが、上記ＰＥおよびＡＢＳを摩擦帯電装置３で攪拌して帯電させると、ＰＥは（−）に、ＡＢＳは（＋）に帯電する。
このように帯電したプラスチック片２を摩擦帯電装置３の排出口４から定量供給装置５に投入した後、金属ドラム電極６上に落下供給する。そして、回転する金属ドラム電極６と高電圧電極８のとの間をプラスチック片２が通過する際に、摩擦帯電装置３により（−）に帯電したＰＥは、金属ドラム電極６に引き寄せられ、回収室１２に回収される。一方、（＋）に帯電したＡＢＳは、陰極が接続された高電圧電極８に引き寄せられて回収室１３に回収され、また金属ドラム電極６に付着したＰＥはブラシ１０によって回収室１２に掻き落とされて回収される。そして、帯電量の少ないＰＥおよびＡＢＳは、回収室１２と回収室１３の間の回収室１４に回収される。
【００２０】
回収室１４に回収されたプラスチック片２に関しては、除電後、再度摩擦帯電装置３に投入して摩擦帯電させ、上記動作を繰り返す。これにより、プラスチック片２を帯電量ごとに分離し回収することができる。
ここで、選別精度を高めるために印加電圧を高くすると、電極端部の角部でコロナが発生し、プラスチック片２の帯電特性に影響を与えるため、選別精度が悪化するが、本発明では、高電圧電極８の両側縁部に曲面部１６を形成するとともに、高電圧電極８への対向面が露出され、対向面以外が樹脂材により絶縁しているため、コロナの発生を防止することができ、従って、印加電圧を十分高くすることができるため高精度の選別が可能となる。さらに、上記曲面部１６の半径ｒを、金属ドラム電極６と高電圧電極８との距離Ｌの１／２以上となるように形成することにより、コロナ発生の防止を確実にしている。
【００２１】
また、電極ホルダー１８に設けられた送風口１９から高電圧電極８に対し、空気が吹き付けられているため、長時間運転を続けても、プラスチック片の付着を防止することができ、従って、選別精度の低下を防止することができる。なお、供給する空気は間欠的な圧縮空気にしてもよい。これにより長時間での選別性能を確保することができる。
【００２２】
具体的には、ＰＥとＡＢＳの混合プラスチック片２を上記装置を用いて上記方法で分離した実験を行った結果、ＰＥ、ＡＢＳともに純度９５％以上、回収率９０％以上の高精度選別ができた。また、コロナの発生やスパークの発生も見られなかった。なお、ＰＰ／ＰＳ、ＰＥ／ＰＶＣなどの混合プラスチック片の選別についても同様の結果が得られた。
【００２３】
また、上記実施の形態では、高電圧電極８を固定の平板状の電極により構成したが、図４に示すような、回転式の高電圧電極２１を用いてもよい。この高電圧電極２１は、上記金属ドラム電極６に対向するように配置され高圧電源装置９に接続されたケーシング２２と、このケーシング２２に収納されるとともに回転面が金属ドラム電極６に対向するように回転自在に支持された複数の円筒２３と、これら円筒２３に付着したプラスチック片２を吹き落とすための空気供給装置２４とから構成されている。
【００２４】
さらに、図５に示すように、高電圧電極８をエンドレス式のベルトによる移動式高電圧電極３１により構成してもよい。この高電圧電極３１は、上記金属ドラム電極６に対向するように配置され、高圧電源装置９に接続されたケーシング３２と、このケーシング３２に収納される一対のローラー３３と、金属ドラム電極６に対向して上記両ローラー３３に巻回されるエンドレス式のベルト３４と、このベルト３４に付着したプラスチック片２を吹き落とすための空気供給装置３５とからから構成されている。
【００２５】
これら回転式高電圧電極２１および移動式高電圧電極３１を用いた場合も、上記実施の形態と同様に、電極の端部に角部を有しないため、高い電圧を印加しても高電圧電極の端部にコロナが発生せず、高精度な選別が可能となる。
また、上記回転式高電圧電極２１における円筒２３の半径および移動式高電圧電極３１におけるローラー３３の半径は、上述した、曲面部を有する高電圧電極８と同様に、極間距離の１／２以上にされている。また、上記円筒２３およびローラー３３の回転軸は、いずれも金属ドラム電極６の回転軸と平行となっているが、垂直になるように電極をそれぞれ配置しても、コロナの発生を防止し、高精度の選別を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明のプラスチック選別装置によると、対向電極におけるドラム電極と対向している対向面が露出され、対向面以外が樹脂材によりモールドして絶縁されているため、対向電極に高電圧を印加した場合に、対向電極の端部に生ずるコロナの発生を防止することができ、従って、高電圧を負荷することができるため、高い選別精度が可能となる。
【００２７】
また、対向電極が平面部と、この平面部の両側縁において、ドラム電極とは反対側に曲げられてなる曲面部とから構成されるとともに、曲面部の曲げ半径が、ドラム電極と対向電極の平板部との極間距離の１／２以上となるように形成することにより、対向電極に高電圧を印加した場合に、対向電極の両側縁、すなわち角部に生ずるコロナの発生を防止することができ、従って、高い選別精度を可能としている。
【００２８】
また、対向電極を複数の回転自在な円筒により構成することにより、対向電極端部にコロナが発生しないため、高精度の選別をすることができる。さらに、空気供給手段により、対向電極に付着したプラスチック片を除去することができるため、選別精度低下の防止のみならず、付着したプラスチック片によるスパークの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラスチック選別装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における高電圧電極を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における高電圧電極を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における高電圧電極の変形例を示す要部側面図である。
【図５】本発明の実施の形態における高電圧電極の他の変形例を示す要部側面図である。
【図６】従来のプラスチック選別装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１        プラスチック選別装置
２        プラスチック片
３        摩擦帯電装置
６        金属ドラム電極
７        静電分離空間
８        高電圧電極
１１      回収部
１５      平板部
１６      曲面部
１８      電極ホルダー
１９      空気送風口
２１      回転式高電圧電極
２２      円筒
３１      ベルト
３３      移動式高電圧電極
【図１】
0004043157.tif 000002
【図２】
0004043157.tif 000003
【図３】
0004043157.tif 000004
【図４】
0004043157.tif 000005
【図５】
0004043157.tif 000006
【図６】
0004043157.tif 000007