JP2001283661A

JP2001283661A - 廃電線リサイクルシステム

Info

Publication number: JP2001283661A
Application number: JP2000096048A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Inoue; 鉄也井上; Masanori Tsukahara; 正徳塚原; Hiroyuki Daiku; 博之大工; Daisuke Tamakoshi; 大介玉越; Hidehiko Maehata; 英彦前畑
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】廃電線を、金属線と被覆材とに、簡単にかつ確
実に分離して回収し得る廃電線リサイクルシステムを提
供する。【解決手段】廃電線を細かく切断する切断装置１と、こ
の切断された廃電線を冷凍する冷凍装置５と、この冷凍
装置５により冷凍された廃電線を押し潰しにより粉砕し
て金属線から被覆材を分離する粉砕装置６と、この粉砕
装置６により分離された金属線と被覆材とを互いに選別
するコロナ放電式の第１選別装置７と、この第１選別装
置７により選別された被覆材同士を接触させて摩擦によ
り材質に応じた極性の電荷を付与する摩擦帯電装置８
と、この摩擦帯電装置８により電荷が付与された被覆材
を、静電場を通過させて材質ごとに選別する静電式の第
２選別装置９とから構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃電線リサイクル
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、廃棄された電線（以下、廃電線と
いう）については、その被覆材が取り除かれて、中身の
金属線だけが回収されている。

【０００３】ところで、リサイクル法により、プラスチ
ック類についても回収を行う必要が生じており、廃電線
の被覆材としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）、ＰＥ
（ポリエチレン）などのプラスチック材料が使用されて
いるため、金属線だけではなく、被覆材についても回収
する必要がある。

【０００４】従来、廃電線の被覆材の回収については、
作業員が手作業により行うか、または摩擦を利用した押
し潰し式の破砕装置により行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、手作
業による場合、非常に手間がかかるという問題があり、
また押し潰し式の破砕装置においては、電線の太さが異
なった場合、被覆材をうまく剥がすことができないとと
もに、金属線の一部が被覆材に刺さるなどして、残って
しまうという問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、廃電線を、金属線と被
覆材とに、簡単にかつ確実に分離して回収し得る廃電線
リサイクルシステム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】上記課題を解決するため
に、本発明の廃電線リサイクルシステムは、廃電線を細
かく切断する切断装置と、この切断された廃電線を冷凍
する冷凍装置と、この冷凍装置により冷凍された廃電線
を粉砕して金属線から被覆材を分離する粉砕装置と、こ
の粉砕装置により分離された金属線と被覆材とを互いに
選別する第１選別装置と、この第１選別装置により選別
された被覆材同士を接触させて摩擦により材質に応じた
極性の電荷を付与する摩擦帯電装置と、この摩擦帯電装
置により電荷が付与された被覆材を、静電場を通過させ
て材質ごとに選別する第２選別装置とから構成したもの
であり、また上記構成において、被覆材の冷凍温度を、
被覆材のガラス転移点以下とするものであり、さらに金
属線と被覆材とを選別する第１選別装置を、コロナ放電
式、渦電流式および比重差式のいずれかを使用するよう
にしたものである。

【０００８】上記の構成によると、細かく切断した廃電
線を、例えばその材料におけるガラス転移点よりも低い
温度に冷却して凍らせた後、粉砕装置にて被覆材を粉砕
するようにしたので、金属線と被覆材とを確実に分離
し、しかも金属線と被覆材とを、例えばコロナ放電式、
渦電流式、比重式の第１選別装置により選別した後、摩
擦帯電装置により被覆材同士を接触させて材質に応じた
極性の電荷を付与させ後、静電式の第２選別装置により
選別するようしたので、容易かつ確実に、被覆材を材質
ごとに回収することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る廃電線リサイクルシステムを、図１〜図５に基づき説
明する。

【００１０】この廃電線リサイクルシステムは、図１に
示すように、廃棄された電線類（以下、廃電線という）
を細かく切断する切断装置１と、この切断された廃電線
を洗浄する洗浄装置２と、この洗浄装置２にて洗浄され
た廃電線を乾燥する乾燥装置３と、この乾燥装置３によ
り乾燥された廃電線のサイズ分けを行う篩い装置４と、
この篩い装置４によりサイズ分けされた廃電線を所定温
度以下に、例えば−２０℃以下に冷凍する冷凍装置５
と、この冷凍装置５により冷凍された廃電線を押し潰し
て金属線からＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）、ＰＥ（ポリ
エチレン）などのプラスチック材料である被覆材を分離
するための粉砕装置６と、この粉砕装置６にて分離され
た金属線および被覆材を互いに選別するコロナ放電式の
第１選別装置７と、この第１選別装置７により選別され
た被覆材同士を接触させて摩擦によりその材質（プラス
チック材料の種類）に応じた極性の電荷を付与する摩擦
帯電装置８と、この摩擦帯電装置８により所定の電荷が
付与された被覆材を、静電場を通過させて材質ごとに選
別する静電式の第２選別装置９とから構成されている。

【００１１】上記冷凍装置５は、図２に示すように、液
体窒素などの冷却液が充填された冷却槽１１と、この冷
却槽１１に充填された冷却液の内外に亘って循環移動さ
れて冷却槽１１内に投入された廃電線を冷却槽１１から
搬出するためのエプロンコンベア１２とから構成されて
いる。勿論、このエプロンコンベア１２は、冷却液の低
温度に耐えうる材料にて構成されており、例えばステン
レス鋼などにより構成されている。

【００１２】また、上記粉砕装置６は、図２に示すよう
に、上記冷凍装置５のエプロンコンベア１２により搬出
された廃電線を載置して所定方向に搬送するベルト２１
ａを有するベルト式コンベア装置２１と、このコンベア
装置２１のベルト（搬送面）２１ａ上に配置されるとと
もに、回転駆動装置（図示せず）により搬送方向と同一
方向に回転される複数個例えば２個の粉砕用ローラ２２
と、コンベア装置２１の搬入側に配置されてコンベア装
置２１のベルト２１ａ上に冷却用ガスを吹き付けて廃電
線の温度が上昇するのを防止するための冷却ガス吹付用
ノズル２３とから構成されている。なお、ベルト２１ａ
の下面には、粉砕用ローラ２２との間で廃電線を押し潰
すための支持板体２１ｂが配置されている。

【００１３】したがって、上記冷凍装置５の冷却槽１１
内に投入された被覆材は、所定温度に、すなわち被覆材
のガラス転移点温度まで冷却された後、エプロンコンベ
ア１２によりコンベア装置２１のベルト２１ａ上に導か
れ、その下流側に配置された粉砕用ローラ２２と支持板
体２１ｂとの間で押し潰されて、被覆材が金属線から剥
されて互いに分離される。

【００１４】上記コロナ放電式の第１選別装置７は、図
３に示すように、アースされかつ表面が円筒状に形成さ
れるとともに水平軸心回りで所定方向（矢印ａにて示
す）に回転される金属製のドラム電極３１と、このドラ
ム電極３１の下向き回転側の斜め上方にかつドラム電極
３１から所定距離を有して対向するように配置されたコ
ロナ放電用の針状電極３２と、この針状電極３２とドラ
ム電極３１との間に負の高電圧を印加するための高電圧
電源３３と、上記ドラム電極３１上に被選別物である金
属線と被覆材との混合物を定量的に供給する定量供給装
置（例えば、振動フィーダなどが使用される）３４と、
上記ドラム電極３１の下方に配置された被覆材および金
属線をそれぞれ回収する上手側回収室３５ａおよび下手
側回収室３５ｂを有する回収容器３５とから構成されて
いる。

【００１５】したがって、所定方向に回転されるドラム
電極３１と針状電極３２との間に負の高電圧を印加した
状態で、上記粉砕された廃電線が定量供給装置３４によ
りドラム電極３１上に落下されると、針状電極３２から
放射される負イオンが廃電線に吹き付けられ、それぞれ
（被覆材、金属線）帯電するが、導電体である金属線に
おいては接地されたドラム電極３１によって電荷を失う
ためにドラム電極３１から離れる。絶縁体である被覆材
においては、負電荷が表面に残りドラム電極３１側に吸
引されるため、両者が分離され、被覆材は上手側回収室
３５ａ内に、また金属線は下手側回収室３５ｂ内にそれ
ぞれ回収される。

【００１６】上記摩擦帯電装置８は、図４に示すよう
に、第１選別装置７により選別された被覆材を収容する
円筒状容器４１と、この円筒状容器４１内に上下方向の
軸心回りで回転自在に設けられるとともに放射状に（例
えば、四方に）突設された攪拌部材４２と、この攪拌部
材４２を回転させる電動機４３とから構成されており、
また上記円筒状容器４１の上部には供給口４１ａが、底
部には排出口４１ｂがそれぞれ形成されるとともに、こ
の排出口４１ｂを開閉する開閉蓋４４および開閉用シリ
ンダ装置４５が具備されている。

【００１７】また、静電式の第２選別装置９は、図５に
示すように、アースされかつ表面が円筒状に形成される
とともに水平軸心回りで所定方向（矢印ｂにて示す）に
回転される金属製のドラム電極５１と、このドラム電極
５１の下向き回転側の斜め上方にかつドラム電極５１か
ら所定距離を有して対向するように配置された断面が円
弧状でかつ平面視が矩形状に（平板が円弧状にされたも
の）形成された対向電極５２と、この対向電極５２とド
ラム電極５１との間に負の高電圧を印加するための高電
圧電源５３と、上記摩擦帯電装置８から被選別物である
被覆材を上記ドラム電極５１上に定量的に供給する定量
供給装置（例えば、振動フィーダなどが使用される。な
お、この定量供給装置を省略して摩擦帯電装置８から直
接供給することもできる。）５４と、上記ドラム電極５
１の下方に配置されて被覆材を各材質ごとに回収する例
えば２個の上手側回収室５５ａおよび下手側回収室５５
ｂを有する回収容器５５とから構成されている。なお、
ドラム電極５１の下面の上手側位置には、ドラム電極５
１に吸着した被覆材を掻き落とすための回転ブラシ５６
が設けられている。

【００１８】したがって、第１選別装置７により選別さ
れた被覆材が円筒状容器４１内に供給されると、回転さ
れる攪拌部材４２により掻き混ぜられて互いに接触し、
材質に応じた極性および帯電量でもって所定の電荷が帯
電される。

【００１９】例えば、上述したように、廃電線の被覆材
は、主に、ＰＶＣおよびＰＥであり、この場合には、Ｐ
ＶＣには負電荷が、ＰＥには正電荷が帯電される。そし
て、所定の電荷が帯電された被覆材が、第２選別装置９
におけるドラム電極５１上に落下され、対向電極５２と
の間に形成される静電場を通過する際に、負電荷が帯電
したＰＶＣはアースされたドラム電極５１側に吸引され
て上手側回収室５３ａ内に落下回収され、また正電荷が
帯電したＰＥは対向電極５２側に吸引されて下手側回収
室５３ｂ内に落下回収される。

【００２０】次に、上記各装置の箇所でそれぞれ詳述し
た各作用を、一連の流れとして、まとめて説明する。Ｐ
ＶＣ、ＰＥなどにより被覆された廃電線が、切断装置１
により、所定長さ以下となるように細かく切断された
後、洗浄装置２および乾燥装置３にて汚れが落とされ、
篩い装置４にてサイズごとに選別される。なお、廃電線
がきれいな場合には、洗浄および乾燥を行う必要はな
い。

【００２１】次に、サイズごとに選別された廃電線は冷
凍装置５に供給され、ここで液体窒素に浸漬されて、Ｐ
ＶＣ、ＰＥなどのガラス転移点である−２０℃以下の温
度に冷却され、被覆材が凍り脆性化される。なお、選別
をしやすくするために、サイズごとに、冷凍および以下
の作業が行われる。

【００２２】冷凍により被覆材が脆性化された廃電線は
粉砕装置６に供給され、粉砕用ローラ２２により支持板
体２１ｂとの間で粉々に押し潰される。すなわち、金属
線から被覆材が、完全に剥がされることになる。

【００２３】次に、金属線と粉砕された被覆材との混合
状態になった廃電線は第１選別装置７に送られる。この
第１選別装置７では、定量供給装置３４により供給され
る廃電線が、アースされたドラム電極３１と負の高電圧
が印加された針状電極３２との間に形成されるコロナ放
電場を通過する際に、負イオンの衝突により負電荷が帯
電される被覆材がドラム電極３１側に吸引されるととも
に、金属線については負電荷が中和されるため、両者は
互いに分離される。分離された金属線は、ここで回収さ
れることになる。

【００２４】一方、被覆材については、さらに摩擦帯電
装置８に送られ、ここで、円筒状容器４１内に供給され
て回転される攪拌部材４２により攪拌されて、粉砕され
た被覆材の粒子同士が接触することにより、その材質に
応じた極性の電荷が各粒子に帯電する。

【００２５】すなわち、被覆材がＰＶＣおよびＰＥとで
ある場合、上述したように、プラスチック類の摩擦帯電
列に応じて、ＰＶＣには負の電荷が帯電するとともに、
ＰＥには正の電荷が帯電する。

【００２６】このように、負電荷および正電荷が帯電し
た被覆材は、第２選別装置９側の定量供給装置５４に供
給され、ドラム電極５１上に定量づつ落下される。この
落下された被覆材の内、負電荷が帯電したＰＶＣはドラ
ム電極５１側に吸引されて、上手側回収室５５ａ内に落
下回収され、他方、正電荷が帯電したＰＥは対向電極５
２側に吸引されて、下手側回収室５５ｂ内に落下回収さ
れる。

【００２７】このように、細かく切断した廃電線をガラ
ス転移点より低い温度に冷却して凍らせた後、ローラ式
の粉砕装置にて被覆材を粉砕するようにしたので、金属
線と被覆材とを、容易かつ確実に分離することができ、
しかも金属線と被覆材とをコロナ放電式の第１選別装置
により分離した後、被覆材同士を接触させて摩擦により
電荷を帯電させ、静電式の第２選別装置により両者を選
別するようにしたので、容易、確実かつ迅速に被覆材を
それぞれの材質ごとに回収することができる。

【００２８】ところで、上記実施の形態においては、粉
砕装置を、ローラにより押し潰す方式の粉砕装置として
説明したが、例えば衝撃式の粉砕装置を使用することも
できる。

【００２９】また、上記実施の形態においては、第１選
別装置を、コロナ放電式のものとして説明したが、例え
ば渦電流式の選別装置、またはエアーテーブルを用いた
比重差式の選別装置を使用することもできる。なお、こ
の比重差式の選別装置は、メッシュ状に形成された振動
テーブルの下方から空気を吹き出し、比重の異なる金属
線と被覆材とを、振動および空気力により選別するもの
である。

【００３０】また、上記実施の形態においては、摩擦帯
電装置および第２選別装置を一組使用した場合について
説明したが、その分離目的に応じて、複数組、すなわち
複数段に設けることもできる。

【００３１】さらに、上記実施の形態においては、被覆
材がＰＶＣおよびＰＥである場合について説明したが、
勿論、これ以外の材料であってもよく、また各選別装置
においては、２種類のものを選別するように説明した
が、例えば与えるコロナ放電場、静電場の強さなどを調
節することにより、３種類のものを選別することもでき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明の廃電線リサイクル
システムの構成によると、細かく切断した廃電線を、例
えばその材料におけるガラス転移点よりも低い温度に冷
却して凍らせた後、粉砕装置にて被覆材を粉砕するよう
にしたので、金属線と被覆材とを確実に分離し、しかも
金属線と被覆材とを、例えばコロナ放電式、渦電流式、
比重差式などの第１選別装置により選別した後、摩擦帯
電装置により被覆材同士を接触させて材質に応じた極性
の電荷を付与させ後、静電式の第２選別装置により選別
するようしたので、容易かつ確実に、被覆材を材質ごと
に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における廃電線リサイクル
システムの概略構成を示すブロック図である。

【図２】同廃電線リサイクルシステムの冷凍装置および
粉砕装置の概略構成を示す断面図である。

【図３】同廃電線リサイクルシステムにおける第１選別
装置の概略構成を示す断面図である。

【図４】同廃電線リサイクルシステムにおける摩擦帯電
装置の概略構成を示す断面図である。

【図５】同廃電線リサイクルシステムにおける第２選別
装置の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１切断装置５篩い装置６冷凍装置７第１選別装置８摩擦帯電装置９第２選別装置１１冷却槽１２エプロンコンベア２１コンベア装置２２粉砕用ローラ３１ドラム電極３２針状電極３３高電圧電源３５回収容器４１円筒状容器４２攪拌部材５１ドラム電極５２針状電極５３高電圧電源５５回収容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０３Ｃ 7/06 Ｂ０７Ｂ 4/08 Ｂ０７Ｂ 4/08 Ｂ０３Ｃ 1/24 ＡＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＺ 5/00 ＺＡＢ 5/00 ＺＡＢＺ (72)発明者大工博之大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者玉越大介大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内 (72)発明者前畑英彦大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号日立造船株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 BA05 BA07 CA05 CA09 CB13 4D021 FA09 GA01 GA11 GA20 GA23 GB01 HA01 4D054 GA01 GA04 GA09 GB01 4D067 CG04 CG07 DD03 DD10 GA20 GB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃電線を細かく切断する切断装置と、この
切断された廃電線を冷凍する冷凍装置と、この冷凍装置
により冷凍された廃電線を粉砕して金属線から被覆材を
分離する粉砕装置と、この粉砕装置により分離された金
属線と被覆材とを互いに選別する第１選別装置と、この
第１選別装置により選別された被覆材同士を接触させて
摩擦により材質に応じた極性の電荷を付与する摩擦帯電
装置と、この摩擦帯電装置により電荷が付与された被覆
材を、静電場を通過させて材質ごとに選別する第２選別
装置とから構成したことを特徴とする廃電線リサイクル
システム。
【請求項２】被覆材の冷凍温度を、被覆材のガラス転移
点以下とすることを特徴とする請求項１に記載の廃電線
リサイクルシステム。
【請求項３】金属線と被覆材とを選別する第１選別装置
を、コロナ放電式、渦電流式および比重差式のいずれか
を使用することを特徴とする請求項１または２に記載の
廃電線リサイクルシステム。