CN105358266A - 物质的分选装置、分选方法 - Google Patents

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Abstract

将碎片组(2)承载在输送机(1)的状态下向一个方向输送；由识别装置(3)识别在输送机(1)上承载的碎片组(2)的组成；由送风装置(6)在输送机(1)的输送方向上的前端部生成与输送机(1)的输送速度一致或大致一致的风速的气流(9)；利用沿着碎片组(2)的飞翔路径而被设置的整流板(7)，使气流稳定；以及获得被识别过的特定材料种类物(2A)的位置信息，在载着气流(9)从输送机(1)飞翔的特定材料种类物(2A)通过时，由喷射装置(5A)喷射脉冲空气。

Description

物质的分选装置、分选方法
技术领域
本发明涉及从聚集了多个碎片的分选对象中分选由特定的材料种类构成的碎片的分选技术，尤其涉及从对已使用完的家电产品等进行粉碎而得到的分选对象中，分选特定的树脂种类的碎片的分选技术。
背景技术
近几年大量生产、大量消费、大量废弃型的经济活动，引起地球变暖和资源枯竭等地球规模的环境问题。在这样的情况中，朝向循环型社会的构筑，家电再利用被关注，已使用完的空调、电视机、冰箱、冷冻柜、洗衣机的再利用趋于义务化。
以往，不需要的家电产品，在家电再利用工厂被粉碎，成为碎片之后利用磁气、风力、振动等按每个材料种类碎片被分类，被重复利用。尤其是由金属构成的碎片，通过利用比重分选装置和磁气分选装置，被高纯度地分类为铁、铜、铝等每个材料种类，实现高的重复利用率。
另一方面，对于树脂材料，作为轻比重物的由聚丙烯(以下表示为PP)构成的碎片，通过有效利用水的比重分选，来与高比重物分选，以相对高的纯度来被回收。但是，有效利用水的比重分选存在以下问题：产生大量的排水、不能分别由聚苯乙烯(以下表示为PS)构成的碎片和由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(以下表示为ABS)构成的碎片等比重接近的碎片。
在专利文献1中提出了一种分选方法，该分选方法考虑了与树脂材料的重复利用有关的上述课题。
在专利文献1所述的技术中，通过用识别装置检测材料种类，从而能够进行用比重分选所不能分选的由树脂材料构成的碎片的分选。
具体而言，专利文献1所述的技术如下：对于在输送机上流动的分选对象，用识别装置识别每个碎片的材料种类，将已被识别的特定材料种类的树脂，从由所述输送机的输送端排出的分选对象的飞翔路径分离。分离方法如下：从在所述飞翔路径的上方或下方设置的喷嘴脉冲地喷出空气，通过仅吹走特定材料种类的碎片，从而从分选对象分离。此外，具备用于输送材料的输送用气体源的空气提供装置。
利用图进一步详细地说明专利文献1所述的以往的分选对象的分选方法。
图10a～图10c以及图11示出以往的分选对象的分选方法的实施例。图10a～图10c是从用输送机1输送的碎片2A、2B、2C、2D，分选所希望的特定材料种类的碎片2A的工序的侧视图，图11是俯视图。
图10a表示用输送机1输送的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D，碎片2A是希望的特定材料种类。图中的编号3示出的装置是识别装置。图中的编号4示出的部分是排出碎片2A、2B、2C、2D的输送机1的输送端。图中的编号5示出的部件是喷嘴群，该喷嘴群为了从输送端4排出的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径分离出特定材料种类的碎片2A，而设置在输送机1的宽度方向上。图中的编号8示出的部件是分选板，用于分离从碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径分离出的特定材料种类的碎片2A。另外，图10a是侧视图，图11是与图10a同一个场面的俯视图。
在图10b中，分选对象2A、2B、2C、2D通过识别装置3之下，被识别出材料的种类、形状。
在图10c中，从输送机1的输送端4排出由识别装置3识别过的碎片2A、2B、2C、2D。加之，在作为所希望的特定材料种类的碎片2A，通过喷嘴群5之下时，仅从对应的部分的喷嘴中喷出脉冲空气，从碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径，吹走作为希望的特定材料种类的碎片2A，进行分选。
此外，用实线、虚线以及单点画线来表示从输送机1的输送端4排出的碎片2A、2B、2C、2D的代表性的飞翔路径。
这样根据专利文献1所述的以往的分选方法，利用识别装置和脉冲空气能够从分选对象中分选特定材料种类物，即使PS和ABS等比重接近的材料也能够分选。
另外，专利文献1所述的以往的分选方法中，由于通过1次分选处理分选1种特定材料种类物，所以从分选对象分选2种以上的特定材料种类物的情况下，需要多次实施分选处理。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：美国专利申请公开第2007/0158245号说明书
发明概要
发明要解决的问题
作为再利用材料，为了确保能够再利用的纯度，用专利文献1所述的以往的分选方法来提高纯度，则确保喷出精度是重要的，该喷出精度是脉冲空气只分选所希望的对象物的精度。因此需要使尺寸和形状不同的对象物的飞翔轨道稳定，从而提高喷出精度。
此外，为了提高分选效率，优选的是在1次的分选处理中分选2种以上的特定材料种类的碎片，这个情况下优选的也是提高喷出精度。
在1次分选处理中分选2种以上的特定材料种类的碎片，需要沿着作为分选对象的碎片的飞翔路径，设置独立的2排以上的空气喷嘴群，并用来自所述喷嘴群的脉冲空气，从作为分选对象的碎片的飞翔路径中，按每个材料种类来分离碎片。
用图详细说明专利文献1所述的以往的分选方法中，用1次分选处理同时分选2种以上的特定材料种类的碎片的工序。
图12a～图12c表示用1次分选处理同时分选2种以上的特定材料种类的碎片的分选方法的实施例。示出了从用输送机1输送的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D，分选所希望的特定材料种类的碎片2A以及2B的工序。
图12a表示用输送机1输送的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D，碎片2A以及碎片2B是所希望的特定材料种类的碎片。识别装置3、和排出作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的输送端4，与上述相同。图中的编号5A及5B是喷嘴群，所述喷嘴群为了从由输送端4排出的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径分离特定材料种类的碎片2A以及2B，而设置在输送机1的宽度方向上。图中的编号8A以及8B是分选板，用于分选从作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径分离出的特定材料种类的碎片2A以及2B。
在图12b中示出了作为分选对象的碎片2A，2B，2C，2D通过识别装置3之下，并被识别出材料种类、形状的状态。
在图12c中示出了从输送端4排出用识别装置3识别过的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的状态。加之，在所希望的特定材料种类的碎片2A以及2B，从喷嘴群5A及5B之下通过时，脉冲地喷出空气，从作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径，弹出所希望的特定材料种类的碎片2A以及2B。用实线、虚线以及单点画线来表示从输送端4排出的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的代表性的飞翔路径。
由于形状和比重不同的影响，从输送端4排出的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径会产生偏差。另外，离输送端4越远该偏差变得越大。例如，发泡聚氨酯(urethanefoam)等表观密度小的材料种类，因为阻力大，飞翔路径成为图12c的单点画线，容易落在跟前。此外，厚度小且面积大的薄膜状的树脂材料等，因为升力而上升，飞翔路径有时成为如图12c的虚线一样的轨道。所以，基于飞翔路径的偏差，远离输送端4远方进行分选的精度下降。
在专利文献1中，从输送机输送端排出时，为了仅使特定材料种类物从其他的材料种类物的落下路径分离，所以利用用于输送材料的输送用气体源，使输送顺畅，不过，沿着滚柱表面而产生的气流导致风速凌乱，不能减少碎片的飞翔轨道的偏差。不能高精度地分选碎片的对象物，被分选的回收物纯度不高，不能作为再利用材料而再次使用。从而，尤其是以1次分选处理来同时高精度地分选2种以上的特定材料种类，课题在于如何使作为所述分选对象的碎片的飞翔轨道稳定化。
发明内容
本发明鉴于所述以往的问题点，其主要目的在于提供一种分选效率高、并且分选精度高的分选装置、以及分选方法。
用于解决问题的手段
根据需求的分选对象所需要的形式会不同，不过，在这里对技术难度高的用1次分选处理来分选2种以上的特定材料种类的碎片的课题进行叙述。另外，以后的讨论也适用于用1次分选处理来分选1种特定材料种类的碎片的情况。
为了达成上述目的，本发明涉及的分选方法，用于从特定材料种类物和其他材料种类物混合存在的分选对象中，分选特定材料种类物和其他材料种类物，在所述分选方法中，将所述分选对象承载在输送机的状态下向一个方向输送；由识别装置识别在所述输送机上承载的特定材料种类物的组成；由送风装置在所述输送机的输送方向上的前端部生成与所述输送机的输送速度一致或大致一致的风速的气流；利用沿着所述分选对象的飞翔路径而被设置的整流板，使所述气流稳定；以及获得被识别过的特定材料种类物的位置信息，在载着所述气流从所述输送机飞翔的特定材料种类物通过时，由喷射装置喷射脉冲空气。
此外，所述送风装置生成的气流可以是如下气流：在所述输送机的输送速度为A(m/s)，所述输送机的输送方向上的前端部的所述气流的风速为B(m/s)的情况下，B/A的值为1±0.15以内。
此外，在所述输送机的输送方向上的前端部，所述气流的方向可以与所述分选对象的飞出方向一致。
此外，为了达成上述目的，本发明涉及的分选装置，用于从特定材料种类物和其他材料种类物混合存在的分选对象中，分选特定材料种类物和其他材料种类物，所述分选装置具备：输送机，在承载所述分选对象的状态下，向一个方向输送；识别装置，识别在所述输送机上承载的特定材料种类物的组成；喷射装置，获得被识别过的指定材料种类物的位置信息，在从所述输送机飞翔的特定材料种类物通过时，喷射脉冲空气；送风装置，在所述输送机的输送方向上的前端部，生成与所述输送机的输送速度一致或大致一致的风速的气流；以及整流板，沿着所述分选对象的飞翔路径而被设置。
此外，所述送风装置生成的气流可以是如下气流：在所述输送机的输送速度为A(m/s)，所述输送机的输送方向上的前端部的所述气流的风速为B(m/s)的情况下，B/A的值为1±0.15以内。
此外，所述送风装置，可以在所述输送机的输送方向上的前端部，生成与所述分选对象的飞出方向一致的方向的气流。
发明效果
根据本发明，能使碎片的飞翔轨道的偏差减少，特定材料种类物的分选能力大幅度提高，使再利用品质及生产性提高，能够扩大再利用对象分选品。
附图说明
图1a是示出本发明的分选装置的侧视图。
图1b是示出本发明的分选装置的侧视图。
图1c是示出本发明的分选装置的侧视图。
图2是示出本发明的分选装置的俯视图。
图3a是示出本发明的飞翔路径周边的气流的发生状况的图。
图3b是示出本发明的飞翔路径周边的气流的发生状况的图。
图3c是示出本发明的飞翔路径周边的气流的发生状况的图。
图4是示出在改变了本发明的送风发生装置和整流板的有无的情况下的飞翔轨道行进方向的各地点的平均风速的关系图。
图5是示出在改变了本发明的送风发生装置的设置位置的情况下的飞翔轨道行进方向的各地点的平均风速的关系图。
图6是示出在改变了本发明的送风发生装置的设置角度位置的情况下的飞翔轨道行进方向的各地点的平均风速的关系图。
图7a是示出在本发明的各地点的平均风速的关系图。
图7b是示出在本发明的各地点的平均风速的关系图。
图8a是示出本发明的输送机速度与风速的关系的关系图。
图8b是示出本发明的输送机速度与风速的关系的关系图。
图8c是示出本发明的输送机速度与风速的关系的关系图。
图9是示出由本发明的实施例的对象树脂的分选纯度及回收率的关系图。
图10a是示出以往的分选装置的侧视图。
图10b是示出以往的分选装置的侧视图。
图10c是示出以往的分选装置的侧视图。
图11是示出以往的分选装置的俯视图。
图12a是示出以往的分选装置的侧视图。
图12b是示出以往的分选装置的侧视图。
图12c是示出以往的分选装置的侧视图。
图13是测量了相对风速的飞翔偏差的结果的表。
图14是测量了相对风速的飞翔偏差的结果的表。
图15是分选纯度以及回收成品率的结果的表。
具体实施方式
下面关于本发明涉及的分选方法以及分选装置的实施例，一边参考附图一边说明。另外，以下的实施例不过是本发明涉及的分选方法，以及分选装置的一例。从而，本发明参考以下的实施例根据权利要求的文字来划定范围，而不仅限于以下的实施例。由此，以下的实施例的构成要素中，示出本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，不一定是达成本发明的课题而必须的，但可以说明是构成更好的形式的构成要素。
图1a～图1c是表示分选装置的侧视图。
图2是表示分选装置的俯视图。
如这些图所示，分选装置10是从作为分选对象的碎片组2，作为特定材料种类物分别分选第一碎片2A和第二碎片2B的分选装置，所述分选对象包含由第一材料种类构成的多个第一碎片2A与由第二材料种类构成的多个第二碎片2B，分选装置10具备：输送机1、识别装置3、送风装置6、整流板7。在本实施例的情况下，分选装置10中，作为整流板7具备上部整流板7A和下部整流板7B。分选装置10还作为分选板8具备第一分选板8A和第二分选板8B。此外，分选装置10具备第一分选部和第二分选部，所述第一分选部和第二分选部是从输送端4朝着输送机1的输送方向(图中Ｘ轴正向)排列的空间。
特定材料种类物的材料种类可以是树脂、金属、非铁金属等，没有特别限定。另外，特定材料种类物的材料种类必须是由识别装置3能够识别该特定材料种类物的大部分。特定材料种类物的粒径没有特别限定，不过，作为普通的粒度，作为家电再利用产品的破碎物代表的粒径的5mm至100mm的范围，特定材料种类物的密度(组成)，在0.9～1.3g/cm3范围内的对象物多。以后将密度的大部分是0.9～1.3g/cm3，材料种类为热塑性树脂的分选对象物作为对象来进行说明。
输送机1是承载构成碎片组2的碎片2A～2D并向一个方向(图中Ｘ轴的正向)输送的装置。在本实施例时，采用带式输送机作为输送机1。输送机1作为输送分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的最后的位置具备输送端4，输送机1向空间中放出通过了输送端4的碎片2A、2B、2C、2D。
识别装置3是对第一碎片2A的材料种类、第二碎片2B的材料种类以及其他材料种类进行识别的装置。在本实施例的情况下，采用近红外线感应器，将特定材料种类物的材料种类设为PP、ABS的热塑性树脂。识别装置3具备根据放射所希望的波长区域(例如近红外区)的光源、以及获取反射光的近红外线感应器，通过利用所述近红外线感应器所得到的波形谱与事先登记的波形谱进行对照，从而能够从所述分选对象识别特定材料种类物的材料种类。
另外，识别装置3，可以根据不同的波长频带、形状、颜色来识别作为特定材料种类物的第一碎片2A、第二碎片2B，和作为其他材料种类物的碎片2C、2D，也可以从图像识别等可见光感应器、近红外线感应器、中红外线感应器、X射线感应器等各种方式中，采用灵敏度最佳的传感器，或者组合为好。此外，识别装置3的构成可以是针对分选对象不是以反射式而是以透过式来识别等，受光方法也可以迎合分选对象(特定材料种类物的材料种类)来选择。
在本实施例涉及的分选装置10的情况下，用作为输送机1的带式输送机向一个方向(图中X轴方向正方向))输送构成作为分选对象的碎片组2的碎片2A～2D，识别装置3，利用多旋转镜向与输送机1的输送方向交叉的方向(输送机1的宽度方向，图中Y轴方向)扫描，能够获得连续的信号，并且能够识别第一碎片2A的材料种类和第二碎片2B的材料种类所存在的位置信息(位于输送机1的宽度方向的位置信息)和其以外的碎片2C、2D。从而，在本实施例的情况下，识别装置3也可以作为位置信息获得装置来发挥功能。另外识别装置3可以不用多旋转镜，而是用电流计等其他激光扫描方式，或者可以从线路感应器扫描等各种方式中迎合分选对象采用适合的位置信息的检测方法。
送风装置6是沿着输送碎片2A～2D(碎片组2)的输送面即输送机1的表面(上面)，在从输送机1的识别装置3朝向输送端4的方向(输送机1的输送方向)的碎片组2的飞翔方向，生成气流9的装置。
供给气流9的送风装置6具备缝隙喷嘴头，该缝隙喷嘴头具有延伸设置在输送机1的宽度方向(图中Y轴方向)的缝隙状的开口。送风装置6的缝隙喷嘴头，设在输送机1的上方，是如下开口形状：能够向输送机1的输送方向(图中Ｘ轴方向正向)，沿着输送面并且向与输送机1的有效宽度(能够输送碎片组2的最大宽度)同等或者比输送机1的有效宽度大的范围供给气流9。边界面存在阻力，所以优选的是送风装置6设成输送机有效宽度的同等以上，从而风速在广范围内均一。
此外，优选的是在输送机1的输送方向的前端部附近(例如，在输送方向上是输送端4的上游侧)设置。这样，能够在输送机1的输送方向的前端部换言之输送端4，简单并正确地控制送风装置6生成的气流的风速。
送风装置6具备喷嘴，该喷嘴是能够移动到任意的位置的缝隙喷嘴头一样的喷嘴，该喷嘴可以是根据位置信息喷嘴移动、或者喷嘴的朝向能够改变的喷嘴。
第一分选部、第二分选部(以下有时总称为“分选部”)是如下装置：根据从识别装置3得到的第一碎片2A、第二碎片2B的位置信息，脉冲地产生空气等气体，吹走从输送机1的输送端4放出而在空间中飞翔的第一碎片2A，第二碎片2B，并变更落下路径的部分(空间区域)。在本实施例的情况下，第一分选部以及第二分选部，分别设有第一喷射装置和第二喷射装置以作为喷射装置。
第一喷射装置，在第一分选部内具备第一喷嘴群5A以及与第一喷嘴群5A连接的空压源(未图示)，该第一喷嘴群5A是一列地设置有多个喷嘴的喷嘴群。此外，第二喷射装置，在第二分选部内具备第二喷嘴群5B，以及与第二喷嘴群5B连接的空压源(未图示)，该第二喷嘴群5B是一列地设置有多个喷嘴的喷嘴群。
第一喷射装置是用从第一喷嘴群5A内选择的特定的喷嘴脉冲地放出的气流，能够在第一分选部内吹走第一碎片2A的装置。
第二喷射装置，用从第二喷嘴群5B内选择的特定的喷嘴脉冲地放出的气流，能够在第二分选部内将第二碎片2B吹到与第一碎片2A不同的地方。
整流板7是沿着作为分选对象的碎片组2的飞翔路径设置，以稳定的状态引导送风装置6生成的气流的部件。
整流板7之一的上部整流板7A是从输送机1向碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)放出的方向突出，在放出的碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径的上侧设置的板件。在本实施例的情况下，上部整流板7A是与送风装置6的缝隙喷嘴头的宽度(Y轴方向的长度)或者输送机1的有效宽度同等，或者比缝隙喷嘴头的宽度或者输送机1的有效宽度大的板状的部件。此外，作为上部整流板7A，设置了两张板，从送风装置6的缝隙喷嘴头覆盖到第一喷嘴群5A的范围的板、以及从第一喷嘴群5A覆盖到第二喷嘴群5B的范围的板。
整流板7之一的下部整流板7B是在被放出的碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径下侧设置的板材。在本实施例的情况下，下部整流板7B是与送风装置6的缝隙喷嘴头的宽度(Y轴方向的长度)或者输送机1的有效宽度同等，或者比缝隙喷嘴头的宽度或者输送机1的有效宽度大的板状的部件。此外，下部整流板7B设置成沿着碎片组2的飞翔路径，从输送机1的输送端4或其近傍向输送方向朝下突出。
在本实施例的情况下，上部整流板7A以及下部整流板7B沿着飞翔路径被设成从上下方向夹着作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径。此外，下部整流板7B的始端沿着输送机，并且使下部整流板7B的上面位于分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径的下方。
上部整流板7A以及下部整流板7B是控制分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径周边的气流9的板材，通过上部整流板7A以及下部整流板7B，对从送风装置6流出并从输送机1离开的气流9进行整流，从而碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)成为所希望的飞翔路径。
第一分选板8A、第二分选板8B(以下有时总称为“分选板”)是用于对用喷射装置从分选对象的碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径分离出的特定材料种类的碎片2A以及碎片2B进行分选，并且维持的部件。在本实施例的情况下，分选板8A、8B设置在碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径的下方。分选板8A、8B是向上下方向(Z轴方向)延伸并立起，与输送机1的宽度方向(Y轴方向)同等，或是进一步扩展的板材。第一分选板8A和第二分选板8B分别设置为与第一喷嘴群5A平行，第一分选板8A设置在比第二分选板8B更靠近输送机1的位置。第一分选板8A比第二分选板8B的高度更高，第一分选板8A的高度和第二分选板8B的高度对应于碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径。此外，关于分选板8A、8B的形状，只要是第一碎片2A、第二碎片2B不能通过，可以采用设有多个孔或者网状、网格状等任意的形状。
另外，本案发明不局限于上述实施例。例如，任意组合在本说明书中所述的结构要素，或者除去几个结构要素来实现的其他的实施例也可以作为本案发明的实施例。此外，相对于所述实施例，在不脱离本案发明的主旨，即权利要求书记载的语句所示的意思的范围内实施该领域技术者所想出的各种变形而得到的变形例也包含在本案发明中。
下面，说明分选方法的工作。
从图1a至图1c表示从用输送机1输送的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)中，分选所希望的特定材料种类的碎片2A以及2B的工序。输送机1能够以例如头部皮带轮半径为170mm，输送速度为2m/s以及3m/s的条件驱动。
在图1a所示的工序中，用输送机1向输送方向(Ｘ轴方向)输送作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D。在这里，将第一碎片2A以及第二碎片2B作为所希望的特定材料种类物。
在图1b示出的工序中，作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)通过识别装置3之下，并识别材料种类和位置等。此外，从送风装置6向输送机1的输送方向，从输送机1的输送端4的近旁向与输送机1的有效宽度(能够输送碎片组2的宽度)同等或比输送机1的有效宽度大的范围连续供给气流9。换言之，在图1a～图1c的各工序中固定地供给气流9。此外，由送风装置6生成的气流9，通过上部整流板7A和下整流板7b成为稳定的气流。
在图1c示出的工序中，从输送端4放出在识别装置3识别过的作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D。碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)，乘气流9在规定的飞翔路径上飞翔。由送风装置6生成的气流9，通过上部整流板7A和下整流板7b成为稳定的气流，所以能够使乘气流9的碎片组2的飞翔路径稳定。
在此，所希望的特定材料种类物的第一碎片2A，通过了第一喷嘴群5A之下时，仅从与第一喷嘴群5A对应的喷嘴脉冲地喷出空气，从作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径，吹走所希望的特定材料种类物的第一碎片2A，来进行分选。在本实施例的情况下，吹走第一碎片2A的方向是与飞翔路径交叉的方向，更具体而言是与飞翔路径的切线大致垂直的方向，是第一碎片2A超过第一分选板8A的方向。
接着，碎片2B、2C、2D(碎片组2)原样在飞翔路径上飞翔，不过，作为第二希望的特定材料种类的第二碎片2B，通过了第二喷嘴群5B之下时，仅从与第二喷嘴群5B对应的喷嘴脉冲地喷出空气，从作为分选对象的碎片2B、2C、2D(碎片组2)的飞翔路径，吹走所希望的特定材料种类的第二碎片2B来进行分选。在本实施例的情况下，吹走第二碎片2B的方向是与飞翔路径交叉的方向，更具体而言是与飞翔路径的切线大致垂直的方向，是第二碎片2B被吹到第一分选板8A与第二分选板8B之间的方向。
另外，用实线、虚线以及单点画线示出作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的代表性的飞翔路径。
作为分选对象的碎片组2从输送机1离开输送端4的时候，从输送端4飞出，而成为在空间飞翔的状态。那时形状和尺寸不同的分选对象，通过飞出而在行进方向上接受空气阻力。该大小和矢量由分选对象不同而不同，所以按照分选对象受到不同的空气阻力。
作为在前方设置的喷射装置的第一喷嘴群5A和第二喷嘴群5B，以入码器值等的时间进行控制，所以作为分选对象的碎片2A和碎片2B通过第一喷嘴群5A和第二喷嘴群5B的下方的时间，即使碎片2A和碎片2B连续不断地从输送端4飞翔的情况下，如果不是每个相同，就不能精度很好地弹飞碎片2A和碎片2B，不能提高分选精度。
于是，为了将作为分选对象的碎片组2的飞翔中的空气阻力尽量同等(稳定)，从输送端4的背面和近傍对输送方向以同等的速度由送风装置6发送气流9(assistblow)，从而多个碎片2A和多个碎片2B的通过时间无限地接近，该通过时间是以输送机1的输送速度在空间中放出之后到用第一喷嘴群5A和第二喷嘴群5B喷出脉冲空气为止的时间。这样，用送风装置6生成的气流载着分选对象，从而能够减少碎片组2在飞翔中的空气阻力。
此外，含有输送端4的皮带轮部分是旋转体。优选的是防止气流9的流动方向前往旋转方向(被卷进)，精度很好地将从供给装置产生的气流推进到输送方向，为此最好是排除旋转方向的工作的影响。为此，设置下部整流板7B，能够抑制向旋转体方向的气流9的流程。此外，在气流9的上侧为了防止气流9的扩散，设置上部整流板7A，以抑制气流9的流动扩散。这样，成为对象的碎片组2从输送端4飞翔，根据从送风装置6产生的气流9减少空气阻力，并且通过上部整流板7A以及下部整流板7B来控制该空气的流程，从而能够实现风速的均一化。
以上述的装置构成为基础，根据所述分选方法，能够减少作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的形状和比重不同而导致的飞翔路径的偏差。从而，在碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径中，用来自第一喷嘴群5A的空气正确地吹走作为特定材料种类的碎片的第一碎片2A，进而能够在飞翔路径的前方，用来自第二喷嘴群5B的空气正确地吹走第二碎片2B。从而，能够在一连串的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔中，以高精度来分选2种材料种类的碎片。
另外，在图1a～图1c以及图2中，示出了如下实施例：在作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径的上方设置的第一喷嘴群5A以及第二喷嘴群5B的下方，脉冲地喷出空气，从而将第一碎片2A、第二碎片2B吹到下方来进行分选，不过第一喷嘴群5A以及第二喷嘴群5B的设置不限定于碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径的上方。例如，也可以在飞翔路径的下方设置第一喷嘴群5A以及第二喷嘴群5B，并向上方脉冲地喷出空气，从而向上方吹走特定材料种类的碎片来分选。此外，可以在飞翔路径的上方设置第一喷嘴群5A，在飞翔路径下方(或其相反侧)设置第二喷嘴群5B。此外，喷嘴群的构成不仅是将第一喷嘴群5A以及第二喷嘴群5B设置在飞翔路径的上方或下方，也可以将其他的喷嘴群设置在飞翔路径的上方或下方。加之，不仅是如本实施例一样采用到第二喷嘴为止的2种分选，也可以在仅分选1种时使用。或者扩大到第3喷嘴，分选3种以上的材料种类，也可以用同样的原则来使用。
接着，对本发明的具体的实施例进行说明。
图3a～图3c表示分选碎片组2的工序中的输送机1以及碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径周边的气流的发生情况。
图3a是表示未用送风装置6生成气流9的状态的图，表示输送速度为3m/s的输送机1和碎片组2的飞翔路径的周边气流的产生情况。在输送机1以3m/s的输送速度运转的情况下，输送机1的表面产生1.1m/s的气流。作为对象物的碎片组2以3m/s输送到输送端4为止，但是，通过输送端4后受1.1m/s的气流的影响，以散乱的飞翔路径状态落下，所以不能精度很好地回收。
图3b是表示用送风装置6生成气流9的图。作为送风装置6使用了SPRAYINGSYSTEMS公司的缝隙喷嘴(Y33768)。送风装置6具备缝隙宽度为1mm的缝隙喷嘴头，能够利用变换器控制风量。
从供给气流9的送风装置6，向输送机1的输送方向，沿着输送机面并且与输送机1的有效宽度同等或比输送机1的有效宽度大的范围，连续供给气流9。以输送机1的输送端4的风速为3m/s，即与输送机1的输送速度同等的方式从送风装置6供给气流9的情况下，在第一喷嘴群5A的铅直下方向的作为分选对象的碎片的飞翔路径周边产生1.5m/s的气流。
然而，从送风装置6供给气流9的情况下，沿着所述输送机1的皮带轮的表面的气流增大，所以可知在图3b示出的状态中，作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D快速落下。这样单纯地供给来自送风装置6的均一化气流9，不能使作为分选对象的碎片组2的飞翔稳定。重要的是，将送风装置6的气流的流动沿着对象物的飞翔方向，如何使气流9稳定化。
图3c是表示用送风装置6生成气流9，并且设置了上部整流板7A以及下部整流板7B的状态的图。
通过设置下部整流板7B，挡住沿着输送机1的前端的皮带轮表面的气流9，而且由上部整流板7A挡住向上方部的气流9，所以气流进一步朝向作为分选对象的碎片2A、2B、2C、2D的飞翔路径的方向。上部整流板7A是圈围第一喷嘴群5A和第二喷嘴群5B以外的飞翔路径的上侧一样的形状(不阻碍来自第一喷嘴群5A和第二喷嘴群5B的空气的构造)，用厚度3mm、长度500mm左右的丙烯板(宽度与输送机1的有效宽度相同)来包围第一喷嘴及第二喷嘴一样的构造。下部整流板7B设为厚度3mm、长度250mm的丙烯板(宽度与输送机1的有效宽度相同)。为了进一步提高对象物的飞翔轨道的密封度，还覆盖飞翔路径的双侧面(图中XZ平面)，从而进一步提高气流9的均一化度(稳定度)，不过，该尺寸依赖装置构成，所以只要不是阻碍空气的喷出方向和飞翔轨道，就有一定的效果。
根据以上的构成，在第一喷嘴群5A的铅直下方向的作为分选对象的碎片的飞翔路径周围，成为2.9m/s的气流9。此外，在第二喷嘴群5B的铅直下方向的碎片2的飞翔路径周围，成为2.8m/s的气流9。这样，通过组合送风装置6以及上部整流板7A以及下部整流板7B，从而能够控制成，使来自输送机1的输送速度和从输送端4飞出后的风速无限地接近。
为了调查利用送风装置6以及上部整流板7A以及下部整流板7B的风速均一化的影响，测量在定点中的各地点的平均风速。
图4是在作为输送机1的输送端4的飞出前端部11A、在飞翔路径通过第一喷嘴群5A的喷出部的地点11B、在飞翔路径通过第二喷嘴群5B的喷出部的地点11C的平均风速的结果。关于来自输送端4的输送方向(X)，重力方向(Z)，(X，Z)＝(0mm，0mm)时，载着来自第一喷嘴群5A的脉冲空气的对象物通过的位置是(X，Z)＝(250mm，－60mm)，载着来自第二喷嘴群的脉冲空气的对象物通过的位置是(X，Z)＝(450mm，－160mm)。
以后，所述的坐标按顺序标记如下：输送机的飞出前端部11A(有时省略为地点11A)、在飞翔轨道通过第一喷嘴群的喷出部的地点11B(有时省略为地点11B)、在飞翔轨道通过第二喷嘴群的喷出部的地点11C(有时省略为地点11C)。严密地说，根据输送机速度所述的11B及11C会有变化，不过，在这里掌握各地点的相对比较为目的，所以不按输送机速度，以同一个坐标进行了测定。另外，输送机速度是3m/s，作为风速计采用了热线式探头(TESTO公司425)的60秒钟的平均风速值。作为来自送风机的风速，通常在±10％的范围内产生测定以及实验偏差，所以以后作为平均风速值来说明。
尤其在输送机的飞出前端部11A(地点11A)，从送风装置6产生的气流9引起的风速条件非常重要。气流9按照地点11A、地点11B、地点11C的顺序在大气中扩散，所以作为各地点测量的风速，逐渐变小。以后，以在各地点测量的风速的结果为中心进行说明。
根据图4的结果，在没有送风装置6的情况下(No1)，地点11A、地点11B、地点11C的平均风速都很小，没有达到与输送机速度相同的3m/s。这对于以输送端4为界限，对象物的输送速度产生变化不是优选的状态。
在设置了送风装置6(No2，3，4)的情况下，各测定地点的风速接近3m/s。在No2中，如上所述沿着输送机1的前端的皮带轮表面(头表面)的气流增大，所以风速偏差变得非常大。于是，如No3一样安装了下部整流板7B，则确认到在各地点的风速偏差减少。因为不能忽略挡住朝向上方部的气流，如No4一样地安装上部整流板7A，提高了分选对象部的密封度，从而看到在第一喷嘴群5A、第二喷嘴群5B下方的风速偏差减少了。这样在各地点平均风速相同的状态称为风速均一化，将该平均风速设成与来自输送机1的输送速度接近的值，从而使飞翔状态稳定。
下面说明针对送风装置6的供给位置的影响。
图5是改变了送风装置的位置的情况的结果。
该图是朝着与输送方向相反的方向，从输送端4隔开距离而设置送风装置6的送风口(缝隙喷嘴头)的情况下，按照横轴示出的各个地点(11A，11B，11C)，测量平均风速的图。另外，安装位置的基准是11A的原点，从那里朝着隔开距离的方向(输送方向的反方向)移动。例如是500mm的情况下，用坐标表示时，示出在X＝－500mm的位置上设有送风装置。根据图5可知，送风装置的安装位置越接近输送机的飞出前端部11A(输送端4)，各地点的风速的变化少，而稳定。从而，优选的是使作为送风装置6的送风口的缝隙喷嘴头，尽可能接近输送端4。另一方面，送风装置6的送风口的安装距离，离输送机的飞出前端部11A(输送端4)越远，在各地点间的风速的差异越大。这个情况下，将输送机附近的风速调整为3m/s，第一喷嘴群以及第二喷嘴群附近的风速趋于下降。此外，送风装置的安装位置，从输送机的飞出前端部11A(输送端4)超过800mm的情况下，比不使用送风装置6的风速的标准的1m/s低，完全不能得到风速均一化的效果。从而，可知供给装置需要设置在所述输送机的飞出前端部从开始飞翔的地点相距小于800mm的范围内。
这是因为考察出了对象物从飞出位置(输送端4)离开的时候，最受空气阻力，所以只对该区域施加送风效果，就能够维持与输送机输送时连续的输送速率。并且考察出了如下：反过来距离远时，向第一喷嘴群以及第二喷嘴群附近区域不能提供充分的风速。
下面调查了送风装置6的送风方向的设定角度的影响。
图6是调查了改变送风装置6的设置方向的情况下的风速的结果。
按每个送风装置6的送风方向的角度(送风口的角度)，测量了风速的结果，横轴表示在第二喷嘴群5B的位置的高度的不同，纵轴表示在地点11A的平均风速。
根据图6的结果考察出如下：在第二喷嘴群5B的附近高度在±40mm变动的条件下，沿着对象物的飞翔方向设置的情况下，平均风速的变动最小，Y＝－160mm的地点为气流体的中心部分通过，作为风速状态最稳定。
还一起示出了将送风装置6的送风口的设定角度，从作为分选对象的碎片组2沿着飞翔路径的角度在上下方向变更了±7°的情况。在这里将对象物的飞出方向(水平方向)定义为θ＝0°。结果，可以看出在与对象物的飞出方向一致的θ＝0°的情况下，风速的高度方向的影响最小，所以稳定，是优选的状态。另外，关于在本实验装置使用的送风装置6的送风口的安装角度是根据送风装置6的缝隙的形状变化的值，所以不需要限定所述的数值，送风装置6的构成优选的是配合装置构成，设置成与对象物的飞出方向一致。
图7a、图7b示出的图是在如图4示出的安装了上下整流板的条件(No4)下，使风速变化的结果。另外图7a是输送机输送速度3m/s时的图，此外图7b是输送机输送速度2m/s时的图。输送机输送速度不同，则皮带轮的旋转的影响会不同，所以会稍微影响风速。可知无论在哪个条件下，按照地点11A、地点11B、地点11C的顺序慢慢变小。
图13是为了调查风速的状态给对象材料的回收带来的影响，针对在图7a以及图7b测量的风速测量了飞翔偏差的图。根据地点11A的风速的差异，总结了树脂的飞翔偏差的结果的表。
关于使用的对象样品，因为对象是将家电树脂用粉碎机粉碎成碎片时产生的粒度小的树脂，从而使用了7.5mm×7.5mm×厚度2mm的PP树脂。此外，输送机1的输送速度是3m/s，送风装置6以及上部整流板7A以及下部整流板7B，以图4的No4条件来实施。为了计算该碎片通过第二喷嘴群5B下方到达地点11C为止的飞翔偏差，利用高速摄像机(DITECT公司HAS-L1M500FPS)，通过图像分析软件进行了测量。图13表示针对在飞翔路径中通过第二喷嘴群5B下方到达地点11C的时间的、从各样品(碎片)的差异来计算飞翔偏差的结果。另外，碎片在输送方向上的移动速度与输送机速度相同，以3m/s行进来进行了计算。
如图13所示，使输送端4的近傍的气流9的风速，接近输送机1的输送速度3m/s时，树脂的飞翔偏差最小，在最接近输送机速度的风速3.18m/s时，最稳定。之后，风速状态比输送机速度大时，结果是飞翔偏差增加。从而可以看出，优选的是输送机1的输送速度和输送端4近傍的气流9的风速一致、或大致一致的状态。
接着，图14表示将输送机速度设为2m/s的情况下的飞翔偏差的测定结果。其他与图13同等的条件下实施。在输送机1的输送速度是2m/s的情况下，使输送端4的近傍的气流9的风速接近输送机1的输送速度2m/s时，碎片的飞翔偏差变得最小，成为最接近输送机1的输送速度的2.12m/s时，最稳定。之后，输送端4的近傍的气流9的风速比输送机1的输送速度大时，结果是飞翔偏差增加。从而，输送机速度是2m/s的情况下，也与上述相同，优选的是输送机1的输送速度和输送端4近傍的气流9的风速一致、或大致一致的状态。
从图13以及图14的结果考察输送机速度和风速的关系。图8a～图8c是对减少飞翔偏差中重要的因数的输送机1的输送速度的关系进行了模式化的图。在这里，关于输送速度，输送机1的输送速度定义为1F，从送风装置6的风速定义为6F。此时，1F和6F的大小关系很大影响飞翔偏差。图8a～图8c的箭头记号的大小表示风速的强弱大小。
在图8a的情况下，是1F>6F的关系，从送风装置6对输送机1的输送速度处于协助空气的状态，因对象物的空气阻力减少，所以多少减少了飞翔偏差。
在图8b的情况下，是1F＝6F的关系，从送风装置6供给与输送机1的输送速度相同的风速，所以对象物的空气阻力几乎没有，飞翔偏差成为最小，在图8a～图8c中是最优选的结果。
在图8c的情况下，是1F<6F的关系，从送风装置6供给比输送机1的输送速度快的风速，从对象物的背后供给成为顺风一样的风速，飞翔变得不稳定，结果是增加了飞翔偏差。
根据以上的结果，如图8b一样的形式是优选，维持该风速环境比什么都重要。这样，配合输送机速度任意地设定风速条件，从而能够使飞翔偏差稳定。
图9表示在一连串的飞翔路径中用两个喷嘴群从碎片组2分选以PP为材料种类的碎片和以ABS为材料种类的碎片时的分选纯度。采用了如下平均值，作为使用的样品粒度使用了边长7.5mm至边长500mm的大小不同的240个样品，进行了3次分选的平均值。从送风装置6改变风量，如横轴所示，将地点11A的风速从0.27m/s到4m/s的范围内进行调整。此外，分选纯度以及回收成品率由以下的计算式计算。
分选纯度(％)＝(回收到的所希望的树脂重量/回收到的树脂重量)×100
在输送机1的输送速度是3m/s的情况下，在地点11A(输送端4)，能够在与输送机1的输送速度3m/s接近的风速3m/s的情况下，得到最高的分选能力。考察认为这是因为风速的均一化而减少了飞翔偏差，其结果，大幅度改善了异物的混入，获得高分选纯度。
为了能够进行与通用的纯净树脂比较物性相近的材料再生处理，常常以分选纯度99％为目标。根据图9，为了分选纯度成为99％以上，需要使地点11A的风速在从2.51m/s至3.45m/s的范围内。此外，根据图7a也可以说在输送机输送速度为3m/s的情况下，需要在地点11A设定从2.51m/s至3.45m/s的范围内的风速条件，使飞翔偏差在44mm以内。
输送机1的输送速度是2m/s的情况下，地点11A(输送端4)是风速2m/s的附近，能够获得高分选能力。此外，分选纯度成为99％以上的风速条件是在地点11A的风速为1.54m/s至2.62m/s的范围内。此外，根据图7b也可以说是在输送机输送速度是2m/s的情况下，需要在地点11A(输送端4)设定1.54m/s至2.62m/s的范围内的风速条件，使飞翔偏差在34mm以内。
根据以上的结果，可以看出针对所述输送机的输送速度A(m/s)，所述输送机的输送方向上的前端部的风速B(m/s)的比率作为B/A时，B/A的值需要是1±0.15以内的风速条件。此外，优选的是输送机1的输送速度，与输送机1的输送方向上的前端部(输送端4)的气流9的风速一致。
图15是利用图9中的分选能力最好的地点11A(输送端4)的风速为3m/s的条件，用第一喷嘴群5A吹走以PP为材料种类的碎片，用第二喷嘴群5B吹走以ABS为材料种类的碎片时的分选纯度以及回收成品率的结果。此外，为了比较效果，一并记载了用以往的分选方法进行分选的结果。
回收成品率(％)＝(回收的所希望的树脂重量/分选前的碎片组2中包含的所希望的树脂重量)×100
通过用以上的分选装置以及执行以上的分选方法，以PP为材料种类的碎片以及以ABS为材料种类的碎片都能得到高分选纯度以及高回收成品率。尤其是用距离输送机1比第一喷嘴群5A远的第二喷嘴群5B来分选的以ABS为材料种类的碎片，与以往的分选方法相比大幅改善了成品率。飞翔偏差减少的结果为，异物卷入变少，尤其改善了分选纯度。
另外，本发明不被所述实施例限定。例如，任意组合本说明书中记载的构成要素，并且排除构成要素中的几个而实现的其他实施例，也可以作为本发明的实施例。此外，相对于所述实施例，在不脱离本案发明的主旨，即权利要求书记载的语句所示的意思的范围内实施该领域技术者所想出的各种变形而得到的变形例也包含在本案发明中。
工业实用性
通过本发明，在一连串的飞翔路径中个别地分选由两种材料种类构成的碎片时，能够提高所希望的特定材料种类的碎片的分选纯度以及回收成品率，作为再利用废家电和一般废弃物所含有的特定材料种类的碎片的分选装置、分选方法，使用于材料的资源循环。
符号说明
1输送机
1F输送机的输送速度
2碎片组
2A第一碎片
2B第二碎片
3识别装置
4输送端
5喷嘴群
5A第一喷嘴群
5B第二喷嘴群
6送风装置
6F来自送风装置的风速
7A上部整流板
7B下部整流板
8A第一分选板
8B第二分选板
9气流
10分选装置
11A输送机的飞出前端部的地点坐标
11B在飞翔轨道中通过第一喷嘴群的喷出部的地点
11C在飞翔轨道中通过第二喷嘴群的喷出部的地点

Claims (6)

1.一种分选方法，用于从特定材料种类物和其他材料种类物混合存在的分选对象中，分选特定材料种类物和其他材料种类物，在所述分选方法中，
将所述分选对象承载在输送机的状态下向一个方向输送；
由识别装置识别在所述输送机上承载的特定材料种类物的组成；
由送风装置在所述输送机的输送方向上的前端部生成与所述输送机的输送速度一致或大致一致的风速的气流；
利用沿着所述分选对象的飞翔路径而被设置的整流板，使所述气流稳定；以及
获得被识别过的特定材料种类物的位置信息，在载着所述气流从所述输送机飞翔的特定材料种类物通过时，由喷射装置喷射脉冲空气。
2.如权利要求1所述的分选方法，
所述送风装置生成的气流是如下气流：在所述输送机的输送速度为A(m/s)，所述输送机的输送方向上的前端部的所述气流的风速为B(m/s)的情况下，B/A的值为1±0.15以内。
3.如权利要求1或2所述的分选方法，
在所述输送机的输送方向上的前端部，所述气流的方向与所述分选对象的飞出方向一致。
4.一种分选装置，用于从特定材料种类物和其他材料种类物混合存在的分选对象中，分选特定材料种类物和其他材料种类物，所述分选装置具备：
输送机，在承载所述分选对象的状态下，向一个方向输送；
识别装置，识别在所述输送机上承载的特定材料种类物的组成；
喷射装置，获得被识别过的指定材料种类物的位置信息，在从所述输送机飞翔的特定材料种类物通过时，喷射脉冲空气；
送风装置，在所述输送机的输送方向上的前端部，生成与所述输送机的输送速度一致或大致一致的风速的气流；以及
整流板，沿着所述分选对象的飞翔路径而被设置。
5.如权利要求4所述的分选装置，
所述送风装置生成的气流是如下气流：在所述输送机的输送速度为A(m/s)，所述输送机的输送方向上的前端部的所述气流的风速为B(m/s)的情况下，B/A的值为1±0.15以内。
6.如权利要求4或5所述的分选装置，
所述送风装置，在所述输送机的输送方向上的前端部，生成与所述分选对象的飞出方向一致的方向的气流。
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