JP2987275B2

JP2987275B2 - 分離装置

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Publication number: JP2987275B2
Application number: JP5136086A
Authority: JP
Inventors: 三十四平野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1999-12-06
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JPH06343926A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異なる材質が混在する
原料からその原料を構成する材質を分離し、それらを分
別収集できるようにした分離装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、世界的に廃棄物処理問題や環境保
護の問題についての関心が高まってきている。これらの
問題の中でも特にリサイクル問題については強く叫ばれ
ている。その甲斐あって、この数年で特に飲料容器及び
古紙等の回収に当たっては、その回収率が著しく向上し
ている。

【０００３】前記飲料容器（特にガラスビン・カン類）
は回収して洗浄した後、原型のまま使用したり、回収し
たものを溶解した後、所定の形状に成形して使用するこ
とから、これらは比較的簡単にリサイクルすることがで
きる。しかしながら、多種の材質からなる高分子化合物
（例えば、粒状で異なる材質が混在する合成樹脂や、合
成樹脂に他の材質が混合した繊維入りホース等）に関し
ては、そのリサイクルが非常に難しい。その理由として
は、高分子化合物をリサクルする際には、各材質毎に分
別しなければ製品としてリサイクルするのが難しい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は高分子化合物を分離するのは非常に難しく、殆ど不可
能である。そのため、高分子化合物からなる容器をリサ
イクルする際には、その製品を洗浄した後、そのまま使
用するか、焼却したりゴミとして処分するしかなかっ
た。

【０００５】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は例えば、複数の異なる材
質が混在する原料から、確実に原料を構成する材質を分
離することが可能な分離装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、原料を、複数の刃体が外周に設け
られた回転体の回転力により、強制的に下方に落下させ
る搬送手段と、前記搬送手段から落下した原料を吸引す
る吸引手段と、前記搬送手段の下方に配置され、前記吸
引手段により吸引されなかった原料を受け取る受取手段
とを備えたことをその要旨とする。第２の発明では、原
料を、複数の刃体が外周に設けられた回転体の回転力に
より、強制的に下方に落下させる搬送手段と、前記搬送
手段の下方に配置され、同搬送手段から落下する原料を
受け取る受取手段と、前記受取手段の上方に配置され、
前記搬送手段から落下する原料を側方に吹き付ける吹付
手段を備えたことをその要旨とする。第３の発明では、
第１の発明に加え前記回転体と受取手段との間には、前
記吸引手段の吸引力を調整する吸引力調整手段を備えた
ことをその要旨とする。第４の発明では、第１又は第３
の発明に加え、前記吸引手段と相対向する側に、前記搬
送手段から落下してくる原料を吸引手段側に吹き付ける
吹付手段を設けたことをその要旨とする。第５の発明で
は、第２の発明に加え前記回転体と受取手段との間に
は、前記吹付手段の吹付力を調整する吹付力調整手段を
設けたことをその要旨とする。第６の発明では、第１〜
第５のいずれかに記載した発明に加え、前記回転体と受
取手段との間には、受取手段に落下する原料の落下量を
調整する落下量調整手段を設けたことをその要旨とす
る。第７の発明では、第１〜第６のいずれかに記載した
発明に加え、前記原料を複合材としたことをその要旨と
する。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】第１の発明によれば、例えば、複数の材質が混
在する原料は、搬送手段の回転体の回転力により下方に
強制的に落下される。このとき、原料は回転体の外周に
形成された刃体で叩きつけられるとともに掻き乱され、
より細分化されるので、落下する原料中で比重の高い材
質の原料が受取手段に落下し、受取手段によりその原料
が回収される。また、比重の軽い材質の原料は、受取手
段に落下せずに吸引手段により吸引されて回収される。
その結果、一体となっていた異なる材質同士が分離さ
れ、より分離精度が向上される。第２の発明によれば、
複数の材質が混在する原料は、搬送手段の回転体の回転
力により下方に強制搬送される。このとき、原料は回転
体の外周に形成された刃体で叩きつけられるとともに掻
き乱され、より細分化されるので、落下する原料中で比
重の高い材質の原料が受取手段に落下し、受取手段によ
りその原料が回収される。また、比重の軽い材質の原料
は、受取手段に落下せずに吹付手段により側方に吹き付
けられて回収される。その結果、一体となっていた異な
る材質同士が分離され、より分離精度が向上される。第
３の発明によれば、吸引手段の吸引力を調整する際に
は、吸引力調整手段位置を調整することで可能となる。
第４の発明によれば、搬送手段から落下する原料中で比
重の高い材質の原料が受取手段に落下し、受取手段によ
りその原料が回収される。また、比重の軽い材質の原料
は、受取手段に落下せずに吹付手段により吸引手段側に
吹き付けられた後、吸引手段により吸引されて回収され
る。第５の発明によれば、吹付手段の吸引力を調整する
際には、吹付調整手段位置を調整することで可能とな
る。第６の発明によれば、搬送手段から受取手段に落下
する原料の落下量を調整する際は、落下量調整手段を調
整することで、それが可能となる。第７の発明によれ
ば、複合材よりなる原料から個々の材質が分離される。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明を具体化した第１実施例を
図面に基づいて説明する。

【００２０】図１及び図２に示すように、メインフレー
ム１は上面が開口する箱状に形成されている。また、メ
インフレーム１の上部後面には、空気吸込口１ａが開口
形成されている。この空気吸込口１ａにはネット状の安
全カバー１６が装着されている。第１のシャフト２はメ
インフレーム１の両側上面において、軸受け３を介して
回転可能に支持されている。入力プーリ４は図２におい
て前記第１のシャフト２の左端側に固定され、駆動プー
リ５は第１のシャフト２の図示右端側に固定されてい
る。前記駆動プーリ５はベルト６を介してメインモータ
７と作動連結されている。

【００２１】回転体としてのメインシリンダ８は、前記
第１のシャフト２に固定され、前記メインモータ７の駆
動に伴って図１において時計方向に回転するようになっ
ている。メインシリンダ８の外周面には、複数の刃体８
ａが突設されている。メインシリンダ８の後側（図１に
おいて右側）におけるメインフレーム１上面には、第２
のシャフト９が軸受け１０を介して回転可能に支持され
ている。この第２のシャフト９には、前記メインシリン
ダ８の直径よりも小径のサブシリンダ１１が固定支持さ
れている。このサブシリンダ１１の外周面には、前記メ
インシリンダ８の刃体８ａと互い違いに係合する刃体１
１ａが複数突設されている。また、第２のシャフト９の
右端側には、プーリ１２が固定支持されている。

【００２２】カバー１３は前記メインシリンダ８を覆う
ようにメインフレーム１の上面に固定されている。カバ
ー１３の上部には供給口１４が開口形成されている。カ
バー１３の前部には、ダクト連結口１５が形成されてい
る。前記カバー１３の供給口１４には、分離前の粒状の
原料Ｇを収容するホッパ１７が連結固定されている。そ
して、その供給口１４付近において、ホッパ１７内部に
は、複数のピン１８ａが放射状に立設する攪拌シャフト
１８が回転可能に支持されている。この攪拌シャフト１
８の右端部にはプーリ１９が固定支持されている。

【００２３】なお、前記カバー１３の供給口１４とダク
ト連結口１５との間には、ホッパ１７に収容された原料
Ｇがダクト連結口１５側に溢れていくのを防止する仕切
板１３ａが形成されている。

【００２４】前記第１のシャフト２に固定支持された駆
動プーリ５、第２のシャフト９に固定支持されたプーリ
１２、攪拌シャフト１８に固定支持されたプーリ１９、
さらに、メインフレーム１上面に支持されたプーリ２０
は、ベルト２１により連結されている。従って、各プー
リ５，１２，１９，２０はメインモータ７の駆動に伴っ
て同タイミングで回転する。そして、図１でも明らかな
ように、前記第２のシャフト９に固定支持されたプーリ
１２のみがベルト２１の外面と接触している。すなわ
ち、サブシリンダ１１のみ他のプーリとは異なる反時計
方向に回転するようになっている。

【００２５】前記メインフレーム１内には第１の通路２
２、第２の通路２３及び第３の通路２５が区画形成され
ている。第１の通路２２は、メインフレーム１の下部に
て左右方向に貫通する受取手段としての受取通路２６に
連通されている。受取通路２６内にはモータ２７の駆動
により回転するスクリューコンベア２８が収容されてい
る。

【００２６】前記第２の通路２３先端には、中間物収集
ダクト２９が連結されている。この中間物収集ダクト２
９の先端はメインフレーム１から突出しており、メイン
フレーム１の外部にて中間物用吸引機Ｂ１に連結されて
いる。中間物収集ダクト２９の上面には抜き窓３０が開
口形成され、この抜き窓３０は蓋３１をスライドさせる
ことにより、開閉するとともにその開口面積が変化する
ようになっている。

【００２７】前記第３の通路２５は、仕切り板２４とメ
インシリンダ８とにより形成されている。そして、この
通路２５の出口となるのが、前記カバー１３のダクト連
結口１５となる。ダクト連結口１５の先端には軽量物収
集ダクト３２が連結されている。この軽量物収集ダクト
３２は前記中間物収集ダクト３２の全長よりも長く形成
され、その先端には軽量物用吸引機Ｂ２に連結されてい
る。軽量物収集ダクト３２の上面には、抜き窓３３が前
後に２か所開口形成され、この抜き窓３３は蓋３４をス
ライドさせることにより、開閉するとともにその開口面
積が変化するようになっている。

【００２８】図１及び図３に示すように、前記第１の通
路２２の上方におけるメインフレーム１の両側壁には、
長孔３５を有するブラケット３６（一方のみ図示）がボ
ルト３７により締付固定されている。両ブラケット３６
は、その前部においてピン３８により連結されている。
このピン３８にはＶ字形に折曲形成された分離板３９が
固定されている。この分離板３９は前記第１の通路２２
と第２の通路２３との分岐点Ｐを挟んだ状態にある。前
記ボルト３７を緩めることによりブラケット３７の固定
位置を変化させることができるようになっている。これ
らブラケット３６、ボルト３７及び分離板３９により、
落下量調整手段及び吸引力調整手段が構成されている。

【００２９】次に上記の分離装置で、ポリプロピレン
（ＰＰ）とポリスチレン（ＰＳ）、さらにポリ塩化ビニ
ール（ＰＶＣ）とが混在する粒状の原料Ｇから、個々の
材質に分別する際の作用について説明する。

【００３０】まず、粒状に粉砕された上記原料Ｇの粒度
を、専用の粒度選別機にて大小に粒度選別する。その
後、大小に選別された原料Ｇを、個々にホッパ１７に収
容する。そして、各吸引機Ｂ１，Ｂ２及びメインモータ
７を駆動させ、各シリンダ８，１１及び攪拌シャフト１
８を回転させる。このとき、攪拌シャフト１８の回転作
用によりホッパ１７内の粒状の原料Ｇは、一定量ずつ供
給口１４からスムーズにカバー１３内に落下して、メイ
ンシリンダ８上に落下する。また、このときメインフレ
ーム１内には、吸引機Ｂ１，Ｂ２の吸引力により負圧が
発生している。

【００３１】そして、メインシリンダ８上に原料Ｇが落
下すると、その原料Ｇはメインシリンダ８の外周面に設
けられた刃体８ａにより、強く叩きつけられるとともに
掻き乱される。このとき、異なる材質同士（例えば、Ｐ
ＰとＰＳ）が、刃体８ａに叩きつけられた衝撃により離
別され、ある程度異なる材質毎に分離される。

【００３２】その後、原料Ｇはメインシリンダ８の回転
に伴ってサブシリンダ１１側に移動し、メインシリンダ
８とサブシリンダ１１との間を通過して後、それらの間
から勢いよく落下する。前記サブシリンダ１１はメイン
シリンダ８と反対方向に回転されていることから、原料
Ｇがメインシリンダ８とサブシリンダ１１との間を通過
する際、勢いよくメインフレーム１内に落下する。これ
により、原料Ｇは広い範囲に渡って拡散される。

【００３３】メインフレーム１に原料Ｇが落下される
と、その原料Ｇ中で、最も比重の高い材質、すなわちＰ
ＶＣ（比重１．３）が第１の通路２２からスクリューコ
ンベア２８上に落下する。スクリューコンベア２８上に
落下したＰＶＣは、スクリューコンベア２８により図２
において右側に搬送され、所定の収容室（図示せず）に
収容される。

【００３４】一方、ＰＰ（比重０．９３）とＰＳ（比重
１．０５）とは、ＰＶＣの比重よりも低いことからスク
リューコンベア２８上には落下しない。すなわち、ＰＰ
及びＰＳは吸引機Ｂ１，Ｂ２の吸込力により、メインシ
リンダ８と分離板３９との間を通過してメインフレーム
１の前側に吸引される。ＰＰとＰＳの２種が混在する原
料Ｇがメインシリンダ８と分離板３９との間を通過した
後、さらにＰＰとＰＳとが分離される。すなわち、ＰＰ
よりも比重の高いＰＳは、第２の通路２３を経て、中間
物収集ダクト２９より第２の吸引機Ｂ２に吸い込まれ
る。ここで、中間物用吸引機Ｂ１に吸い込まれなかった
原料Ｇ、すなわち最軽量のＰＰは第３の通路２５を上昇
して軽量物収集ダクト３２から軽量物用吸引機Ｂ２に吸
引され、回収される。

【００３５】上記のように、本実施例ではメインシリン
ダ８の回転力により、異なる材質が混在する粒状の原料
Ｇを、負圧の発生するメインフレーム１内に勢いよく落
下させるように構成した。これにより、メインフレーム
１内に原料Ｇが落下する際、その原料Ｇは広い範囲に渡
って拡散される。その後、各材質の比重の相違に基づい
て個々の材質毎に分別回収するように構成した。

【００３６】このように本実施例によれば、異なる材質
の分別収集も簡単に、且つ確実に行うことができる。そ
の結果、従来では焼却したり、ゴミとして処分していた
ものも、本実施例では再資源化することが可能となっ
て、より地球環境の改善に寄与することができる。

【００３７】また、本実施例では、吸引機Ｂ１，Ｂ２の
吸引力を調整せずに、メインフレーム１内の負圧の調整
を容易に行うことができる。すなわち、メインシリンダ
８と分離板３９との間の距離及び分離板３９の角度を調
整することで可能となる。例えば、分離板３９の位置が
図４の場合には、図１の状態よりもメインシリンダ８と
分離板３９との間隔が広いことから、メインフレーム１
内の負圧は、図１の負圧よりも低くなる。また、分離板
３９の位置を調整することにより、第１の通路２２と第
２の通路２３とに分別される原料Ｇの収集量を調整する
ことができる。

【００３８】前記分離板３９の位置を調整する際は、ま
ず、ボルト３７を緩める。これによりブラケット３６が
ボルト３７に沿って移動できる状態となる。すなわち、
分離板３９の位置調整が可能となる。そして、所望の位
置に分離板３９を移動させた後、ボルト３７を再度締め
付けることにより、分離板３９が位置決めされる。

【００３９】これにより、メインフレーム１内の負圧の
調整が可能となる。また、微妙な負圧を調整する際に
は、各ダクト２９，３２に形成された抜き窓３０，３３
の開口面積を変化させることで、微妙な負圧の調整が可
能となる。

【００４０】（第２実施例）次に、本発明を具体化した
第２実施例について説明する。なお、本実施例では前記
第１実施例とは同一部材については同じ部材番号を付す
とともに、説明の便宜上詳述は省略する。

【００４１】図６に示すように、メインフレーム１内に
は受取手段としての第１の受取室４１、第２の受取室４
２及び第３の受取室４３が前後方向に区画形成され、そ
の上部は連通状態にある。メインフレーム１の上部後面
には、送風口４４が開口形成されている。また、前記第
３の受取室４３の上方におけるメインフレーム１上面に
は、フィルタ４５が装着されている。前記送風口４４に
は吹付手段としてのブロワー４６が取付固定されてい
る。

【００４２】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例では、繊維入りホースの繊維と合成樹脂（ＰＶ
Ｓ）とを分離回収する際の作用について説明する。ま
ず、ホッパ１７内に粒状にした原料Ｇを収容し、その後
メインモータ７及びブロワー４６を駆動する。すると、
上記第１実施例と同様に、メインシリンダ８上に原料Ｇ
が落下する。このとき、メインシリンダ８の外周面に形
成された刃体８ａにより、原料Ｇは強く叩きつけられる
とともに掻き乱され、ＰＶＳに付着している繊維が、Ｐ
ＶＳから分離する。このとき、ＰＶＳから分離されなか
った繊維は、サブシリンダ１１に到達した際に、サブシ
リンダ１１の刃体１１ａにより引っ掻かれてＰＶＳから
分離する。

【００４３】その後、原料Ｇはメインシリンダ８とサブ
シリンダ１１との間から落下するとブロワー４６から送
風された吹き付け力により、メインフレーム１前方に吹
き飛ばされる。このとき、原料Ｇ中で比重の高い材質の
ＰＶＣは、吹き飛ばされずに、メインフレーム１最後方
に形成された第１の受取室４１に落下する。

【００４４】一方、吹き飛ばされた原料Ｇは、比重の低
い材質の繊維及び未だ分離されないＰＶＣと繊維との中
間物である。そして、その中で比重の高いＰＶＣと繊維
との中間物が、第１の受取室４１と隣合わせの第２の受
取室４２に落下する。また、最も比重の低い繊維は、送
風口４４から最も離間する第３の受取室４３まで吹き飛
ばされて、その受取室４３に回収される。第２の受取室
４２に回収されら原料Ｇは、未だＰＶＳと繊維とが分離
されていない中間物であるため、再度ホッパ１７に収容
し、上記の工程を繰り返す。

【００４５】上記のように、本実施例では第１実施例と
は異なり、負圧による分離ではなく、ブロワー４６によ
る吹き付けにより、個々の材質に分別回収するように構
成した。本実施例においても、上記第１実施例と同様
に、複数の材質が混在した原料Ｇから異なる材質毎に確
実に分離することができる。

【００４６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように構成することもできる。（１）上記分離装置を、合成樹脂と金属、また、合成樹
脂とゴム等との複合材等の分離等で使用してもよい。こ
れらの分離に関しても、本分離装置は非常に有効であ
る。

【００４７】（２）上記第１実施例では、分離板３９の
位置調整は、ボルト３７を緩めることで作業者が手作業
で行ったが、この分離板３９の位置調整を、例えば、油
圧シリンダやモータ等の駆動で行うような構成としても
よい。

【００４８】（３）上記第１実施例でのダクトの数を１
本、又は３本以上として具体化したり、受取手段として
の受取通路２６を２本以上で具体化してもよい。また、
第２実施例での受取室の数を２室又は４室以上として具
体化してもよい。

【００４９】（４）上記第１実施例と第２実施例とを組
み合わせて具体化してもよい。すなわち、負圧を発生す
る装置と正圧を発生する装置とを組合せて分離装置を構
成してもよい。

【００５０】（５）上記各実施例では、回転体としての
メインシリンダ８の他にサブシリンダ１１も設けたが、
メインシリンダ８だけを設けて具体化してもよい。（６）上記各実施例では、吸入機Ｂ１，Ｂ２、又はブロ
ワー４６により、メインフレーム１内に負圧、又は正圧
を発生させ、その圧力により各原料Ｇを分離するように
構成したが、これを図７のように構成してもよい。すな
わち、吸入機Ｂ１，Ｂ２、ブロワー４６を使用せずに、
メインシリンダ８の回転力で原料Ｇを装置前方に強制搬
送する。従って、この場合には、最も軽量の原料Ｇがメ
インシリンダ８から最も離間する受取室５３に、次に軽
量の原料Ｇは物は受取室５２に、最も高重量の原料Ｇが
メインシリンダ８から最も近い受取室５１にそれぞれ落
下する。つまり、この場合には、メインシリンダ８から
の離間距離に基づいて各原料Ｇが分別される。勿論、こ
の場合にも受取室の数を適宜変更してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
複数の異なる材質が混在する原料から簡単に、且つ確実
にその原料を構成する異なる材質同士を分離することが
可能となってその分離精度を向上でき、再資源化を効率
よく行うことができる。その結果、より地球環境の改善
を図ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施例の分離装置の側
断面図である。

【図２】分離装置の後断面図である。

【図３】ブラケット、分離板等の構成を示す部分拡大図
である。

【図４】図１とは異なる位置にある分離板の状態を示す
分離装置の側断面図である。

【図５】図１及び図４とは異なる位置にある分離板の状
態を示す分離装置の側断面図である。

【図６】本発明を具体化した第２実施例の分離装置の側
断面図である。

【図７】別例の分離装置の側断面図である。

【符号の説明】

Ｇ…原料、８…回転体としてのメインシリンダ、５…搬
送手段を構成するプーリ、６…搬送手段を構成するベル
ト、７…搬送手段を構成するモータ、Ｂ１…吸引手段と
しての中間物用吸引機、Ｂ２…吸引手段としての軽量物
用吸引機、４６…吹付手段としてのブロワー、８ａ…刃
体、３６…落下量調整手段、吸引力調整手段及び吹付力
調整手段を構成するブラケット、３７…落下量調整手
段、吸引力調整手段及び吹付力調整手段を構成するボル
ト、３９…落下量調整手段、吸引力調整手段及び吹付力
調整手段を構成する分離プレート。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原料を、複数の刃体が外周に設けられた
回転体の回転力により、強制的に下方に落下させる搬送
手段と、前記搬送手段から落下した原料を吸引する吸引手段と、前記搬送手段の下方に配置され、前記吸引手段により吸
引されなかった原料を受け取る受取手段とを備えたこと
を特徴とする分離装置。
【請求項２】原料を、複数の刃体が外周に設けられた
回転体の回転力により、強制的に下方に落下させる搬送
手段と、前記搬送手段の下方に配置され、同搬送手段から落下す
る原料を受け取る受取手段と、前記受取手段の上方に配置され、前記搬送手段から落下
する原料を側方に吹き付ける吹付手段とを備えたことを
特徴とする分離装置。
【請求項３】前記回転体と受取手段との間には、前記
吸引手段の吸引力を調整する吸引力調整手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項４】前記吸引手段と相対向する側に、前記搬
送手段から落下してくる原料を吸引手段側に吹き付ける
吹付手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項
３に記載の分離装置。
【請求項５】前記回転体と受取手段との間には、前記
吹付手段の吹付力を調整する吹付力調整手段を設けたこ
とを特徴とする請求項２に記載の分離装置。
【請求項６】前記回転体と受取手段との間には、受取
手段に落下する原料の落下量を調整する落下量調整手段
を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
かに記載の分離装置。
【請求項７】前記原料は複合材である請求項１〜請求
項６のいずれかに記載の分離装置。