(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕され帯電された複数種のプラスチック片を搬送するドラム電極と、このドラム電極に対向して配置されてドラム電極との間に選別用静電場を形成する対向電極と、極性と帯電量に応じて分離されたプラスチック片を回収する回収部とを備えたプラスチック選別装置であって、
上記対向電極を一対のローラ間に巻き掛けされてプラスチック片の搬送方向へ回転駆動される導電性材料からなる無端駆動体により構成し、
この無端駆動体を上記一対のローラ間に配置された複数のローラにて支持して、その搬送方向上流側にドラム電極の外周面に沿って所定距離はなれた円弧状の対向電極部を形成するとともに、この対向電極部の下流側にドラム電極から離れる方向へ延出した下向きの離間部を形成し、
上記離間部は、ドラム電極に反発したプラスチック片を回収すべき方向に跳ね返す所定の跳ね返し角度を有する第１離間部と、この第１離間部の下流側で第１離間よりさらにドラム電極から離れる方向に延出されて無端駆動体に吸着されたプラスチック片を搬送する第２離間部とで構成し、
上記第２離間部の下流端に、無端駆動体に吸着されたプラスチック片を掻き落とすための掻き取り部を設けた
ことを特徴とするプラスチック選別装置。
【請求項２】
上記無端駆動体の両側端部にこの無端駆動体の中央部側に開口した開口部を有する端部収納部をそれぞれ設け、
上記各端部収納部内に上記無端駆動体の側端部と上記各ローラの端部とをそれぞれ収納し、
上記開口部と上記無端駆動体との間に形成された間隙に沿って変形可能な材料からなる間隙閉塞部を設けた
ことを特徴とする請求項１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、プラスチック片からなる被選別粉砕ごみ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４に示すようなプラスチック選別装置がある。
【０００３】
このプラスチック選別装置１０１は、複数種のプラスチック片１０２を貯留するホッパ１０３と、このホッパ１０３の下方に配置されてホッパ１０３から投入されたプラスチック片１０２同士をそれぞれの極性・帯電量に帯電させるための摩擦帯電装置１０４と、この摩擦帯電装置１０４の下方に配置されて帯電したプラスチック片１０２を極性・帯電量に応じて分離するための静電分離装置１０５とから構成されている。そして、この静電分離装置１０５は、摩擦帯電装置１０４の下方に配置された金属製のドラム電極１０６と、このドラム電極１０６の斜め上方に配置された円弧状の板状電極１０７と、ドラム電極１０６の外周面に付着したプラスチック片１０２を掻き落とすためのブラシ１０８とを備えている。また、ドラム電極１０６は、水平軸心回りに所定方向に回転自在に構成されて回転駆動装置（図示せず）により所定速度で矢印方向に回転駆動される。さらに、このドラム電極１０６は接地され、高圧電源装置１０９の例えば陽極が接地されるとともに、陰極が板状電極１０７に接続されており、これにより板状電極１０７を陰極としドラム電極１０６を陽極として、板状電極１０７とドラム電極１０６との間に選別用静電場１１０が形成される。そして、選別用静電場１１０を通過したプラスチック片１０２を種類別に回収するため、ドラム電極１０６の下方に、第１回収室１１２〜第３回収室１１４が配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記プラスチック選別装置１０１において、例えば異なる２種類のプラスチック片１０２をホッパ１０３から摩擦帯電装置１０４へ投入すると、これら２種類のプラスチック片１０２が攪拌され、その種類による帯電列に従って一方の種類のプラスチック片１０２が（＋）の極性に、他方の種類のプラスチック片１０２が（−）の極性に帯電される。その後、これらのプラスチック片１０２は、静電分離装置１０５のドラム電極１０６に落下して選別用静電場１１０に移動し、（＋）の極性に帯電したプラスチック片１０２は陽極であるドラム電極１０６に対して反発して陰極である板状電極１０７側に吸引されて板状電極１０７から跳ね返り、かつ、ドラム電極１０６からの遠心力を受けつつ飛翔して落下し、第２回収室１１３に回収され、一方、（−）の極性に帯電されたプラスチック片１０２はドラム電極１０６の外周面に吸着され、ドラム電極１０６の回転に伴ってその吸着面が下方を向くにつれて落下し、又はブラシ１０８にて掻き落されて第１回収室１１２に回収される。また、（＋）の極性に帯電したプラスチック片１０２と（−）の極性に帯電したプラスチック片１０２のうち、帯電量が少ない未分離のプラスチック片１０２はドラム電極１０６の表面からそのまま落下して第３回収室１１４に回収される。
【０００５】
しかし、選別すべき２種類のプラスチック片１０２のうち、（＋）の極性に帯電したプラスチック片１０２は、上記のようにドラム電極１０６に対して反発して板状電極１０７側に吸引されて板状電極１０７から跳ね返り、かつ、ドラム電極１０６からの遠心力を受けて落下回収されるため、その落下軌跡が所定の範囲から外れ、これを分離して回収すべき第２回収室１１３とは異なる回収室例えば帯電量が少ない未分離のプラスチック片１０２を回収すべき第３回収室１１４などに回収されることがあり、その結果、所望の分離精度を確保することができないことがあった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決して、ドラム電極に対して反発する極性に帯電されたプラスチック片をドラム電極から十分に引き離して分離することができ、分離精度を確実に向上させることができるプラスチック選別装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は、粉砕され帯電された複数種のプラスチック片を搬送するドラム電極と、このドラム電極に対向して配置されてドラム電極との間に選別用静電場を形成する対向電極と、極性と帯電量に応じて分離されたプラスチック片を回収する回収部とを備えたプラスチック選別装置であって、上記対向電極を一対のローラ間に巻き掛けされてプラスチック片の搬送方向へ回転駆動される導電性材料からなる無端駆動体により構成し、この無端駆動体を上記一対のローラ間に配置された複数のローラにて支持して、その搬送方向上流側にドラム電極の外周面に沿って所定距離はなれた円弧状の対向電極部を形成するとともに、この対向電極部の下流側にドラム電極から離れる方向へ延出した下向きの離間部を形成し、上記離間部は、ドラム電極に反発したプラスチック片を回収すべき方向に跳ね返す所定の跳ね返し角度を有する第１離間部と、この第１離間部の下流側で第１離間よりさらにドラム電極から離れる方向に延出されて無端駆動体に吸着されたプラスチック片を搬送する第２離間部とで構成し、上記第２離間部の下流端に、無端駆動体に吸着されたプラスチック片を掻き落とすための掻き取り部を設けたものである。
【０００８】
上記構成によれば、対向電極を無端駆動体により構成して円弧状の対向電極部を形成したので、無端駆動体を対向電極とするプラスチック選別装置にあって、無端駆動体から形成した直線状のものと比べると、対向電極部によってこれとドラム電極との間の間隔が一定に保たれて選別用静電場における電界の強さが一定に保持され、ドラム電極に対して反発する極性に帯電されたプラスチック片を長い時間吸引することができ、対向電極側に吸引されることなくそのまま落下することを減らすことができる。また、無端駆動体に第１離間部と第２離間部とを形成したので、ドラム電極に反発したプラスチック片が無端駆動体側に吸引されて、この第１離間部に衝突して跳ね返っても、従来の対向電極である板状電極に比べると、ドラム電極から離れる分離すべき方向へ落下させることができ、さらに第２離間部により、無端駆動体に吸着されたプラスチック片をドラム電極からさらに引き離す方向に搬送して分離することができる。また掻き取り部により、無端駆動体に吸着されたプラスチック片を確実に掻き落すことができる。
【０００９】
したがって、選別すべき異なる複数種のプラスチック片からドラム電極に対して反発する極性に帯電されたプラスチック片をより確実に分離することができ、それによって分離精度を確実に向上させることができる。
【００１２】
また請求項２に記載された発明は、上記構成において、無端駆動体の両側端部にこの無端駆動体の中央部側に開口した開口部を有する端部収納部をそれぞれ設け、上記各端部収納部内に上記無端駆動体の側端部と上記各ローラの端部とをそれぞれ収納し、上記開口部と無端駆動体との間に形成された間隙に沿って変形可能な材料からなる間隙閉塞部を設けたものである。
【００１３】
上記構成によれば、間隙閉塞部により、無端駆動体と各ローラとに間にプラスチック片、粉塵などが入り込むことが防止され、無端駆動体が回転駆動中に変形したり、跳ねたりすることがなく、安定した状態で回転駆動させることができ、対向電極としての機能が変動することがない。また、間隙閉塞部が変形可能な材料から形成されているので、この間隙閉塞部が回転駆動中の無端駆動体に接触して変形され、無端駆動体の回転駆動に支障を来すこともない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプラスチック選別装置の実施の形態を図１〜図３に基づき説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るプラスチック選別装置の一実施の形態を示す全体構成図、図２はその一部切欠断面図、図３は図２のＸ−Ｘ線矢視図であって、このプラスチック選別装置１は、異なる２種類のプラスチック片２を各種類ごとに分離回収するものである。プラスチック片２は、摩擦帯電装置３により摩擦帯電させると、帯電列に従いプラスあるいはマイナスのどちらかの極性に帯電するが、例えばプラスチック片２としてポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）を摩擦帯電装置３で攪拌して帯電させると、ＰＰは（−）の極性に、ＰＥは（＋）の極性に帯電し、種類ごとに分離回収される。なお、ＰＰ、ＰＥは、例えば予め５ｍｍ以下に破砕されたものが用いられる。
【００１６】
すなわち、本発明の実施の形態に係るプラスチック選別装置１は、ＰＰとＰＥが混合されたプラスチック片２を貯留するホッパ４と、このホッパ４の下方に配置されてプラスチック片２同士を摩擦帯電させる摩擦帯電装置３と、この摩擦帯電装置３の下方に配置されて帯電したプラスチック片２を極性・帯電量に応じて分離するための静電分離装置５とから構成されている。そして、この静電分離装置５は、摩擦帯電装置３の下方近傍で水平軸回りに回転自在に設けられかつ接地された金属製のドラム電極６と、このドラム電極６の斜め上方の分離用空間７に選別用静電場を形成する対向電極８と、この対向電極８に例えば陰極が接続されるとともに陽極が接地されて対向電極８に電圧を印加するための高圧電源装置９と、上記ドラム電極６の外周面下部に配置されてドラム電極６に付着したプラスチック片２を掻き落とすための回転ブラシ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を別々に分離して回収する回収部１１とから構成されている。この回収部１１は、ドラム電極６の下方に配置されて、（−）の極性に帯電されたＰＰなどのプラスチック片２を分離回収する第１回収室１２と、（＋）の極性に帯電されたＰＥなどのプラスチック片２を分離回収する第２回収室１３と、第１回収室１２及び第２回収室１３の間で帯電量の少ないＰＰ、ＰＥなどの未分離のプラスチック片２を回収する第３回収室１４とで構成されている。
【００１７】
上記対向電極８は、無端の金属ベルト（無端駆動体の一例）２１により構成され、この金属ベルト２１は、金属ベルト２１の一側端部から他側端部にわたって設けられた上端ローラ２２と下端ローラ２３間に所定の張力で巻き掛けされている。この上端ローラ２２は、その回転駆動軸４７に取り付けたプーリ４８とモータなどの駆動装置２５に取り付けたプーリ４９とにベルト又はチェーンなどの動力伝達部材２４を巻回して駆動装置２５に連結されてプラスチック片２の搬送方向（落下方向）と一致するＡ方向へ回転駆動するように設けられている。この金属ベルト２１は電圧印加ブラシ３６を介して上記高圧電源装置９に電気的に接続されている。
【００１８】
そして、上端ローラ２２と下端ローラ２３間には、金属ベルト２１のプラスチック片搬送方向上流側に円弧状の対向電極部２６を形成するための複数の円弧形成用ローラ２７が円弧状に配置されるとともに、その下流側には金属ベルト２１に第１離間部２８、第２離間部２９を形成するための複数の変角ローラ３０、３１が配置されている。金属ベルト２１はその内周面側がこれらの円弧形成用ローラ２７に接触して支持されるとともに外周面側が複数の押えローラ３２によって支持され、上記上端ローラ２２と円弧形成用ローラ２７の下流側に配置された変角ローラ３０との間にドラム電極６の外周面に沿って所定距離はなれた円弧状の対向電極部２６が形成されている。そして、対向電極部２６の下流側において、金属ベルト２１の内周面側が上記変角ローラ３０、３１に接触して変角ローラ３０と変角ローラ３１との間にドラム電極６から離れる方向へ延出した下向きの直線状の第１離間部２８が形成されており、この第１離間部２８はドラム電極６に反発したプラスチック片２を回収すべき方向へ跳ね返すための所定の跳ね返し角度を有するように形成されている。この第１離間部２８の下流側には、金属ベルト２１の内周面側が上記変角ローラ３１、下端ローラ２３に接触して変角ローラ３１と下端ローラ２３の間に第１離間部からさらにドラム電極６から離れる方向へ延出した下向きの直線状の第２離間部２９が形成されており、この第２離間部２９は第１離間部２８よりも水平方向に対する傾斜角度は小さくなるように形成されている。
【００１９】
上記円弧形成用ローラ２７及び変角ローラ３０、３１は、図２に示すように、上端ローラ２２及び下端ローラ２３と同様に金属ベルト２１の一側端部から他側端部にわたって設けられ、上記押えローラ３２は金属ベルト２１の両側端部のみを支持するように設けられている。
【００２０】
そして、上記金属ベルト２１の第２離間部２９の下流側には金属ベルト２１に吸着されたプラスチック片２を掻き落とすための掻き取りブラシ（掻き取り部の一例）３７が設けられ、この掻き取りブラシ３７は駆動装置３８にて回転駆動される。
【００２１】
さらに、上記金属ベルト２１の両側端部に端部収納部として軸受ボックス４１がそれぞれ設けられ、図２、図３に示すように、これらの軸受ボックス４１には金属ベルト２１の中央部側に開口した開口部４２が金属ベルト２１の外周面に沿ってそれぞれ形成されている。軸受ボックス４１内には、上記金属ベルト２１の両側端部が開口部４２に沿って収納され、この金属ベルト２１を支持する上端ローラ２２、下端ローラ２３、円弧形成用ローラ２７及び変角ローラ３０、３１の両端部がこれらの軸受部４３とともに収納され、さらに、押えローラ３２がこれらの軸受部４４及び軸受部４４側と反対側の端部を支持する支持部材４５とともに収納されている。そして、軸受ボックス４１の開口部４２の内周面に沿って、ブラシ状物、スポンジ状物などの変形可能な材料からなる間隙閉塞部４６を設け、それによって開口部４２の内周面と金属ベルト２１との間に形成された間隙が閉塞されている。
【００２２】
上記プラスチック選別装置において、ドラム電極６が接地され、対向電極８である金属ベルト２１に高圧電源装置９の陰極が接地されるとともにその陽極が接地されているものとする。
【００２３】
ホッパ４から摩擦帯電装置３へ例えばＰＰ、ＰＥとの混合物であるプラスチック片２を投入すると、摩擦帯電装置３においてプラスチック片２同士が攪拌されて、ＰＰは（−）の極性に、ＰＥは（＋）の極性に帯電され、振動板（図示せず）上を通過して均一に積層されながら、所定速度でＢ方向へ回転駆動されるドラム電極６上に落下して分離用空間７に形成された選別用静電場に搬送され、（＋）の極性に帯電したＰＥは陽極であるドラム電極６に反発して陰極である金属ベルト２１の対向電極部２６側に吸引され、この対向電極部２６又は第１離間部２８に吸着され、これらに吸着されたＰＥは金属ベルト２１の回転駆動につれて第２離間部２９へ搬送されてドラム電極６から引き離され、第２離間部２９から落下し、又は掻き取りブラシ３７によって掻き落とされて第２回収室１３に回収され、また、対向電極部２６側に吸引されたＰＥのうち、第１離間部２８に衝突して跳ね返るＰＥは第１離間部２８にてその接線方向に跳ね返されて第２回収室１３に回収されるべき落下軌跡を描いて落下し、第２回収室１３に回収される。
【００２４】
一方、（−）の極性に帯電したＰＰは、ドラム電極６に吸引されて第１回収室１２に回収され、また、ドラム電極６に付着したＰＰは回転ブラシ１０によって掻き落とされて第１回収室１２に回収される。そして、帯電量が少ない未分離のＰＰ、ＰＥは、第３回収室１４に回収される。
【００２５】
そして、プラスチックの選別中、プラスチック片２あるいは粉塵が金属ベルト２１と各ローラとの間に入り込むことがなく、金属ベルト２１は正常に回転駆動される。
【００２６】
このプラスチック選別装置によれば、金属ベルト２１から形成した円弧状の対向電極部２６によってこれとドラム電極６との間の間隔が一定に保たれて選別用静電場における電界の強さが一定に保持され、ドラム電極６に対して反発する極性に帯電されたプラスチック片２が長い時間吸引され、金属ベルト２１側に吸引されることなくそのまま落下するプラスチック片２を減らすことができ、しかも、金属ベルト２１に吸着したプラスチック片２を第１離間部２８、第２離間部２９によってドラム電極６から引き離して搬送して回収することができ、さらに、掻き取りブラシ３７により金属ベルト２１に吸着されたプラスチック片２を確実に掻き落として回収することができ、また、対向電極部２６側に吸引されたＰＥのうち、第１離間部２８に衝突して跳ね返されたＰＥは、第３回収室１４又は第回収室１２側へ落下することなく、第２回収室１３に落下回収される。
【００２７】
また、間隙閉塞部４６により、金属ベルト２１と各ローラとの間にプラスチック片２、粉塵などが入り込むことがなく、金属ベルト２１が回転駆動中に変形したり、跳ねたりすることがなく、安定した状態で回転駆動させることができ、対向電極としての機能が変動することがなく、また、間隙閉塞部４６が変形可能な材料から形成されているため、間隙閉塞部４６が回転駆動中の金属ベルト２１に接触して変形され、金属ベルト２１の回転駆動に支障を来すこともない。
【００２９】
また、掻き取りブラシ３７は駆動装置３８によって回転駆動するようにしたが、金属ベルト２１の回転駆動によって摩擦回転するようにしてもよい。また、上記掻き取りブラシ３７、間隙閉塞部４６は必要に応じて設けられる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明によれば、無端駆動体に円弧状の対向電極部を形成したので、選別用静電場の電界を均一に保持でき、ドラム電極に対して反発する極性に帯電されたプラスチック片が対向電極側に吸引されることなくそのまま落下することを減らすことができる。また対向電極部の下流側に第１離間部を形成したので、ドラム電極に対して反発する極性に帯電されたプラスチック片がこの離間部に衝突して跳ね返っても、ドラム電極から離れる分離すべき方向へ落下させることができる。さらに第１離間部の下流側に第２離間部を形成したので、無端駆動体に吸着されたプラスチック片をドラム電極から引き離して搬送し、掻き落し部により無端駆動体からプラスチック片を分離することができ、それによって分離精度を確実に向上させることができる。
【００３１】
また請求項２記載の発明によれば、対向電極としての無端駆動体を安定した状態で回転駆動させることができ、対向電極としての機能が変動することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るプラスチック選別装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】  同プラスチック選別装置の一部切欠断面図である。
【図３】  図２のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図４】  従来のプラスチック選別装置を示す全体構成図である。
【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
４  ポッパ
５  静電分離装置
６  ドラム電極
７  分離用空間
８  対向電極
９  高圧電源装置
１０  回転ブラシ
１１  回収部
１２  第１回収室
１３  第２回収室
１４  第３回収室
２１  金属ベルト
２２  上端ローラ
２３  下端ローラ
２４  動力伝達部材
２５  駆動装置
２６  対向電極部
２７  円弧形成用ローラ
２８  第１離間部
２９  第２離間部
３０  変角ローラ
３１  変角ローラ
３２  押えローラ
３６  電圧印加用ブラシ
３７  掻き取りブラシ
３８  駆動装置
４１  軸受ボックス
４２  開口部
４３  軸受部
４４  軸受部
４５  支持部材
４６  間隙閉塞部
４７  回転駆動軸
４８  プーリ
４９  プーリ
【図１】
0003792107.tif 000002
【図２】
0003792107.tif 000003
【図３】
0003792107.tif 000004
【図４】
0003792107.tif 000005