JP2001322125A - 廃棄プラスチック分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチックを分離するのに最適なプラスチ
ック分離装置を提供する。 【解決手段】 ケーシング７に、廃棄プラスチックが混
在するガス流が流入する流入口１１、分離された廃棄プ
ラスチックが排出される廃棄プラスチック排出口１２、
および廃棄プラスチックが分離されたガス流が流出する
流出口１３，１３を設ける。ケーシング７の内部に、外
周にガス流が通過するフィルタ８が巻かれたケージロー
ラ９を設け、ケーシング７の排出口１２に、ケーシング
７内部を気密すると共に分離されたプラスチックを排出
するストリッピングローラ１０を設ける。ケージローラ
９の外周面とケーシング７の内周面７ａとの間に、流入
口１１から流入されたガス流を旋回させる旋回通路を形
成する。またケーシング７に、フィルタ８を通過したガ
ス流を流出口１３，１３に導く流出通路２６を形成す
る。旋回通路１４で旋回させたガス流によって廃棄プラ
スチックをケーシング７の内周面７ａに沿わせ、ストリ
ッピングローラ１０が内周面７ａに沿わせたプラスチッ
クを排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄プラスチック
が混在するガス流から廃棄プラスチックを分離する廃棄
プラスチック分離装置に関し、工場および一般家庭等か
ら収集された廃棄プラスチックを分離する廃棄プラスチ
ック分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場および各家庭等から収集され
た廃棄プラスチックは、再資源化プラントにて再利用さ
れるようになってきた。ここでは、廃棄プラスチック
は、例えば、高炉等における代替補助燃料あるいは鉱石
の還元材として再利用される。この再資源化プラントに
おいて、収集された廃棄プラスチックは、再資源化し易
いようにあらかじめ事前処理される。例えば、廃棄プラ
スチックは、所定の大きさに破砕等され、空気等のガス
流で気体搬送され、粒状化装置等によって粒状化処理等
が施される。この事前処理において、気体搬送された廃
棄プラスチックをガス流から分離する必要がある。

【０００３】従来、廃棄プラスチックに限られず、ダス
ト等の粉粒体をガス流から分離する分離装置として、図
６に示すサイクロン集塵装置が知られている。このサイ
クロン集塵装置は、円筒内回転流によってダストが混在
されるガス流に遠心力を与えて、ダストを分離捕集す
る。ダストが混在されるガス流は、ケーシング上部の外
筒１の側面に設けた流入口２から流入する。ガス流は、
外筒１および円錐部３によって旋回される。ガス流から
分離されたダストは、円錐部３の下端の排出口４から排
出される。ダストが分離されたガス流は、ケーシング上
端に設けた内筒５から流出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】廃棄プラスチックは、
嵩密度が０．０３〜０．５程度と小さく、しかも粒径が
５〜１００ｍｍ程度と大きいという特性を有する。ま
た、廃棄プラスチックには、袋等からなるフィルム系の
プラスチック（嵩密度０．０３〜０．０７）と、フィル
ム以外の比較的厚いハード系のプラスチック（嵩密度
０．０３〜０．５）とが混在する。従来のサイクロンに
あっては、このような特性を有する廃棄プラスチックを
分離しようとすると以下のような問題が生じる。

【０００５】サイクロンの容積がかなり大きくなって
しまい、サイクロンの高さが高くなり、この結果、貯蔵
タンク上方等の限られたスペースにサイクロンを配置す
ることができない。サイクロンの径、高さは、流入され
る処理風量と、分離対象物の嵩密度、粒度等の設計条件
によって決定される。嵩密度が小さく、粒度が大きい廃
棄プラスチックを分離しようとすると、サイクロンの容
積がかなり大きくなってしまい、サイクロンの高さが高
くなる。サイクロンは廃棄プラスチックを貯蔵する貯蔵
タンクの上方に設けられることが多いが、貯蔵タンク上
方等の限られたスペースにサイクロンを配置することが
できない。

【０００６】廃棄プラスチックが、分離されずにガス
流の流出口から排出されてしまうおそれがある。フィル
ム系のプラスチックは、遠心力では分離しにくく、空気
の流出口から排出されるおそれがある。また、サイクロ
ンの容積を大きくし、その捕集効率を上げても、例えば
ケーシング下部に廃棄プラスチックが詰まると、旋回す
る空気流のバランスが崩れ、廃棄プラスチックが分離さ
れずに内筒５から排出されるおそれがある。

【０００７】ガス流を生じさせるサクションブロワの
吸気側にサイクロンを設けた場合、ケーシング下端の廃
棄プラスチックの排出口４から空気が漏れ出てしまい、
サイクロン内部を気密できない。このため、サイクロン
の排出口４にサイクロン内部の気密を保つロータリーバ
ルブ等を設ける必要がある。

【０００８】空気流は、サイクロン内部で数回転旋回
されるので、サイクロン内部での圧力損失が大きくなっ
てしまい、ガス流を生じさせるサクションブロワの動力
を大きくする必要がある。

【０００９】そこで、本発明は、上記問題点を解決し、
廃棄プラスチックを分離するのに最適な廃棄プラスチッ
ク分離装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。上記課題を解決するために、本発明は、ケーシ
ング内部にフィルタを巻いたフィルタローラを回転可能
に配置し、このフィルタローラの外周面とケーシングの
内周面との間でガス流を旋回させ、このガスの旋回流で
主にハード系のプラスチックを分離した。また、旋回流
で分離できないフィルム系のプラスチックを確実に分離
するために、フィルム系のプラスチックをフィルタロー
ラのフィルタに吸い付けて分離した。具体的には、本発
明は、廃棄プラスチックが混在されるガス流から廃棄プ
ラスチックを分離する廃棄プラスチック分離装置であっ
て、廃棄プラスチックが混在するガス流が流入する流入
口、分離された廃棄プラスチックが排出される廃棄プラ
スチック排出口、および廃棄プラスチックが分離された
ガス流が流出する流出口を有するケーシングと、前記ケ
ーシングの内部に回転可能に設けられ、外周にガス流が
通過するフィルタが巻かれたフィルターローラと、前記
ケーシングの前記排出口に回転可能に設けられ、前記ケ
ーシング内部を気密すると共に分離された廃棄プラスチ
ックを排出する排出ローラと、前記フィルタローラの外
周面と前記ケーシングの内周面との間に形成され、前記
流入口から流入されたガス流を旋回させる旋回通路と、
前記フィルタローラに巻かれた前記フィルタを通過した
ガス流を前記流出口に導く流出通路と、を備え、前記旋
回通路で旋回させたガス流によって廃棄プラスチックを
前記ケーシングの前記内周面に沿わせ、前記排出ローラ
が前記内周面に沿わせた廃棄プラスチックを排出するこ
とを特徴とする廃棄プラスチック分離装置により、上述
した課題を解決した。

【００１１】この発明によれば、ハード系の廃棄プラス
チックは、旋回通路で旋回されたガス流（旋回流）によ
って、ケーシングの内周面に沿わされる。ケーシングの
内周面に沿わされた廃棄プラスチックは、排出ローラで
排出される。また、旋回流で分離されない、例えばフィ
ルム系の廃棄プラスチックは、フィルタローラの外周面
に巻いたフィルタに吸い付けられ、ガス流から分離され
る。したがって、廃棄プラスチックを確実に分離するこ
とができ、廃棄プラスチックを分離するのに最適な廃棄
プラスチック分離装置が得られる。仮に、すべての廃棄
プラスチックをフィルタに吸い付けて分離しようとする
と、フィルタを傷めるおそれがある。本発明は、廃棄プ
ラスチックを主に旋回流で分離しているので、フィルタ
を傷めるおそれもない。

【００１２】また、本発明は、前記フィルタローラの内
部に前記フィルタに向かってガスを吹き出す逆洗ノズル
を設けたことを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、フィルタローラのフィ
ルタに吸い付けられた例えばフィルム系のプラスチック
は、逆洗ノズルから吹き出されるガスによってフィルタ
から取り除かれる。これにより、フィルタが目詰まりす
るのを防止でき、圧力損失を低減することができる。フ
ィルタから取り除かれた廃棄プラスチックは、排出ロー
ラによって排出される。

【００１４】さらに、本発明は、前記逆洗ノズルが吹き
出すガスは、前記流出口以降の排気ラインから抜かれて
いることを特徴とする。

【００１５】逆洗ノズルが吹き出すガスは、そのままガ
ス流を生じさせるサクションブロワの処理風量に影響を
与える。この発明によれば、逆洗ノズルが吹き出すガス
が廃棄プラスチック分離装置以降の排気ラインから抜か
れているので、逆洗ノズルが吹き出すガスが循環され、
サクションブロワの処理風量を増やすことがない。

【００１６】さらに、本発明は、前記ケーシングには前
記流入口から前記旋回通路に連通する流入通路が形成さ
れ、前記流入通路は、流入されるガス流を前記フィルタ
ローラの接線方向に導き、前記旋回通路は、半周未満の
円弧状に形成されることを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、流入通路は、流入され
るガス流をフィルタローラの接線方向に導くので、圧力
損失の少ないスムーズなガス流が得られ、また、ガス流
に搬送された廃棄プラスチックがフィルタに衝突し、フ
ィルタを傷めるおそれもなくなる。また、ガス流を旋回
させる旋回通路が短いので、圧力損失をより小さくする
ことができる。

【００１８】さらに、本発明は、前記排出ローラがフィ
ルタの外周面に付着した廃棄プラスチックを掻き落とす
ように前記フィルタローラの外周と前記排出ローラの外
周が接触することを特徴とする。

【００１９】この発明によれば、排出ローラがフィルタ
に吸い付けられた廃棄プラスチックを掻き落とすので、
より確実にフィルタが目詰まりするのを防止できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の第１
の実施形態における廃棄プラスチック分離装置を示す。
図１は廃棄プラスチック分離装置の垂直方向断面図を示
し、図２は正面図（一部断面図を含む）を示す。廃棄プ
ラスチック分離装置は、空気流を生じさせるサクション
ブロワの吸気側に配置され、廃棄プラスチックが混在さ
れる空気流から廃棄プラスチックを分離する。この廃棄
プラスチック分離装置は、ケーシング７と、ケーシング
７の内部に回転可能に設けられ、外周に空気流が通過す
るフィルタ８が巻かれたフィルタローラとしてのケージ
ローラ９と、ケーシング７の下部に設けられ、ケーシン
グ７の内部を気密すると共に分離された廃棄プラスチッ
クを排出する排出ローラとしてのストリッピングローラ
１０とを備える。

【００２１】ケーシング７は、薄い鉄板材料等から形成
される。ケーシング７の上部側面には、廃棄プラスチッ
クが混在する空気流が流入する流入口１１が形成され、
ケーシング７の下端には、分離された廃棄プラスチック
が排出される廃棄プラスチック排出口１２が形成され、
ケーシング７の、流入口１１に対して反対側の側面の下
部には、廃棄プラスチックが分離された空気流が流出す
る一対の流出口１３，１３が形成される。ケージローラ
９の外周面とケーシング７の内周面との間には、流入口
１１から流入された空気流を旋回させる旋回通路１４が
形成される。この旋回通路１４は、ケージローラ９の外
周面の半周未満とケーシング７の内周面との間に形成さ
れ、半円未満の円弧状に形成される。また、ケーシング
７には、流入口１１から旋回通路１４に連通する直線状
の流入通路１５が形成される。この流入通路１５は、流
入される空気流を、ケージローラ９の上端部でケージロ
ーラ９の接線方向に導く。ケーシング７の流出口１３，
１３側の側面には、ケーシング内部を点検する点検口１
６が設けられる。円筒状のケージローラ９は、ケージロ
ーラ本体１９と、ケージローラ本体１９の外周面に巻か
れたフィルタ８とから構成される。このケージローラ本
体１９は、左右一対のホイール１８，１８と、一方のホ
イール１８に結合される車軸２０とから構成される。各
ホイール１８は、ボス１８ａと、環状のリム１８ｂと、
ボス１８ａとリム１８ｂとを連結し、半径方向に伸びる
アーム１８ｃとから構成される。一方のホイール１８の
ボス１８ａには、車軸２０が結合される。車軸２０はケ
ーシング７に回転可能に軸支されている。他方のホイー
ル１８のボス１８ａは、ケーシング７に固定されたブロ
ーパイプ２１に回転可能に軸支されている。車軸２０に
は、スプロケット２２が結合される。このスプロケット
２２には、ローラチェーン２３等が巻かれる。ケージロ
ーラ９は、このローラチェーン２３、スプロケット２２
等の巻き掛け伝動装置を介して、駆動モータ２５によっ
て回転駆動される。一対のホイール１８，１８間には、
円筒状に形成したフィルタ８としてのパンチングメタル
が巻かれている。このパンチングメタルには、例えば直
径３ｍｍ程度の孔が６ｍｍ間隔で開けられている。ケー
ジローラ９の軸線方向の両端には、フィルタ８を通過し
た空気流を流出口１３に導く流出通路としての左右一対
の流出チャンバ２６，２６が形成される。この流出チャ
ンバ２６，２６は、フィルタ８の内部に連通する。フィ
ルタ８を通過した空気流は、ケージローラ９の軸線方向
の両側を通過し、左右一対の流出チャンバ２６，２６を
経由して左右一対の流出口１３，１３から流出する。な
お、フィルタ８には、金網が用いられることもある。ケ
ージローラ９の内部には、フィルタ８に向かって空気を
吹き出す逆洗ノズル１７が設けられる。逆洗ノズル１７
は、ケージローラ９を回転可能に支持するブローパイプ
２１からフィルタ８の内周面近傍まで延ばされる。ま
た、この逆洗ノズル１７は、フィルタ８の軸線方向全長
の目詰まりを防止できるように、ケージローラ９の軸線
方向に延ばされていて、その形状が平板状に形成され
る。ブローパイプ２１は逆洗ブロワ２７の吐出側に連結
される。逆洗ノズル１７は逆洗ブロワ２７から吐出され
た空気を吹き出す。この逆洗ブロワ２７は、連続的にあ
るいは間欠的に駆動される。また、逆洗ノズル１７が吹
き出す空気は、流出口１３，１３が連通されるプラスチ
ック分離装置以降の後述する排気ラインから抜かれてい
る。排気ラインからの逆洗用ダクトの分岐については後
述する。ストリッピングローラ１０は、廃棄プラスチッ
ク排出口１２に設けられ、ケーシング７の内部を気密す
る共に分離された廃棄プラスチックを排出する。このス
トリッピングローラ１０は、円筒状のストリッピングロ
ーラ本体１０ａと、ストリッピングローラ本体１０ａの
外周面から略半径方向に突出する複数のブレード１０ｂ
と、ストリッピングローラ本体１０ａが結合される車軸
１０ｃとから構成される。車軸１０ｃの一端には、スプ
ロケット３０が結合される。ストリッピングローラ１０
は、チェーン、スプロケット３０等の巻き掛け伝動装置
を介して駆動モータ２５によって回転駆動される。ブレ
ードは１０ｂ、ストリッピングローラ本体１０ａの周方
向に均等間隔を開けて複数設けられ、ストリッピングロ
ーラ本体１０ａの半径方向に突出している。また、この
ブレード１０ｂは、ストリッピングローラ本体１０ａの
軸線方向に延びている。ブレード１０ｂの先端には、可
とう性を有するウレタンゴム等の合成樹脂の材料が用い
られる。ストリッピングローラ１０の軸線とケージロー
ラ９の軸線とは平行を保つ。ストリッピングローラ１０
のブレード１０ｂがフィルタ８の外周面に付着した廃棄
プラスチックを掻き落とすように、ストリッピングロー
ラ１０の外周、すなわちブレード１０ｂの先端とフィル
タ８が巻かれたケージローラ９の外周とは接触する。ま
た、このブレード１０ｂの先端はケーシング７の排出通
路２９の内壁面とも密着する。これにより、ケーシング
７の内部を気密している。ストリッピングローラ１０が
回転してもケーシング７の内部の気密が保てるように、
ストリッピングローラ本体１０ａの両側において、スト
リッピングローラ１０の回転姿勢に係わらず少なくとも
一枚のブレード１０ｂがケーシング７の排出通路２９の
内壁面と密着している。また、ストリッピングローラ１
０が回転することで、分離された廃棄プラスチックが廃
棄プラスチック排出口１２から排出される。なお、廃棄
プラスチック排出口１２から排出された廃棄プラスチッ
クは、図示しない貯蔵タンクに貯蔵され、例えば粒状化
処理装置によって粒状化される。

【００２２】廃棄プラスチックは、旋回通路１４で旋回
された空気流によって、ケーシング７の内周面７ａに沿
わされる。内周面７ａに沿わされた廃棄プラスチック
は、ストリッピングローラ１０で排出される。また、旋
回流で分離されない、例えばフィルム系の廃棄プラスチ
ックは、ケージローラ９の外周面に巻いたフィルタ８に
吸い付けられる。フィルタ８に吸い付けられた廃棄プラ
スチックは、逆洗ノズル１７から吹き出されるガスによ
ってフィルタ８から取り除かれる。また、廃棄プラスチ
ックには、プラスチックのみならず粉塵等の微粒子も混
在する。これらの微粒子もフィルタ８、特にパンチング
メタルの孔の壁面に付着することがあるが、逆洗ノズル
１７から吹き出されるガスによってフィルタ８から取り
除かれる。これと同時に、ストリッピングローラ１０
も、フィルタ８に吸い付けられた廃棄プラスチックを掻
き落とす。

【００２３】図３ないし図５は、排気ラインから分岐さ
れる逆洗用ダクト３２を示す。上述の一対の流出口１
３，１３には、空気流の方向を９０度方向転換する一対
のエルボ３３，３３が連結される。このエルボ３３，３
３には、排気ラインとしての主ダクト３４が連結され
る。主ダクト３４は、空気流を生じさせるサクションブ
ロワ（図示せず）に連結されている。主ダクト３４から
は、逆洗用ダクト３２が分岐される。この逆洗用ダクト
３２は、逆洗ブロワ２７を介してブローパイプ２１に連
結される。

【００２４】逆洗ノズル１７が吹き出す空気は、そのま
ま空気流を生じさせるサクションブロワの処理風量に影
響を与える。この発明によれば、逆洗ノズル１７が吹き
出す空気が廃棄プラスチック分離装置以降の排気ライン
から抜かれているので、逆洗ノズル１７が吹き出す空気
が循環され、サクションブロワの処理風量の負担を増や
すことがない。

【００２５】なお、上記実施形態において、廃棄プラス
チックが空気搬送されているが、廃棄プラスチックは空
気に限られない気体によって搬送されてもよい。また、
空気搬送される廃棄プラスチックを分離するものであれ
ば、本発明は、廃棄プラスチックを高炉の吹きこみ原料
として再利用する再資源化プラントに適用しても良い
し、廃棄プラスチックをコークス炉で再利用する再資源
化プラントに適用しても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ケーシング内部にフィルタを巻いたフィルタローラを回
転可能に配置し、このフィルタローラの外周面とケーシ
ングの内周面との間でガス流を旋回させ、このガスの旋
回流で主にハード系のプラスチックを分離した。また、
旋回流で分離できないフィルム系のプラスチックを確実
に分離するために、フィルム系のプラスチックをフィル
タローラのフィルタに吸い付けて分離した。したがっ
て、廃棄プラスチックを確実に分離することができ、廃
棄プラスチックを分離するのに最適な廃棄プラスチック
分離装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における廃棄プラスチ
ック分離装置を示す垂直方向断面図。

【図２】上記廃棄プラスチック分離装置を示す正面図
（一部断面図を含む）。

【図３】上記廃棄プラスチック分離装置および逆洗用ダ
クトを示す側面図。

【図４】上記廃棄プラスチック分離装置および逆洗用ダ
クトを示す平面図。

【図５】上記廃棄プラスチック分離装置および逆洗用ダ
クトを示す正面図。

【図６】従来のサイクロンを示す斜視図。

【符号の説明】

７ ケーシング ８ フィルタ ９ ケージローラ（フィルターローラ） １０ ストリッピングローラ（排出ローラ） １１ 流入口 １２ 廃棄プラスチック排出口 １３，１３ 流出口 １４ 旋回通路 １５ 流入通路 １７ 逆洗ノズル ２６，２６ 流出チャンバ（流出通路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金谷 弦治 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小柳 保章 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 野田 泰廣 大阪府東大阪市水走２丁目14番15号 株式 会社辰巳エヤーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 4D004 AA07 BA03 BA06 CA08 CA40 CB09 CC02 4D053 AA03 AB01 BA01 BB07 BC01 BD02 CA03 CB07 CC10 CD15 CE05 4F301 AA11 AA21 AC02 BA02 BA15 BA21 BF09 BF26 BF31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄プラスチックが混在されるガス流か
   ら廃棄プラスチックを分離する廃棄プラスチック分離装
   置であって、 廃棄プラスチックが混在するガス流が流入する流入口、
   分離された廃棄プラスチックが排出される廃棄プラスチ
   ック排出口、および廃棄プラスチックが分離されたガス
   流が流出する流出口を有するケーシングと、 前記ケーシングの内部に回転可能に設けられ、外周にガ
   ス流が通過するフィルタが巻かれたフィルターローラ
   と、 前記ケーシングの前記排出口に回転可能に設けられ、前
   記ケーシング内部を気密すると共に分離された廃棄プラ
   スチックを排出する排出ローラと、 前記フィルタローラの外周面と前記ケーシングの内周面
   との間に形成され、前記流入口から流入されたガス流を
   旋回させる旋回通路と、 前記フィルタローラに巻かれた前記フィルタを通過した
   ガス流を前記流出口に導く流出通路と、を備え、 前記旋回通路で旋回させたガス流によって廃棄プラスチ
   ックを前記ケーシングの前記内周面に沿わせ、前記排出
   ローラが前記ケーシング内部の気密を保ちながら前記内
   周面に沿わせた廃棄プラスチックを排出することを特徴
   とする廃棄プラスチック分離装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタローラの内部に、前記フィ
   ルタに向かってガスを吹き出す逆洗ノズルを設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の廃棄プラスチック分離装
   置。
3. 【請求項３】 前記逆洗ノズルが吹き出すガスは、前記
   流出口以降の排気ラインから抜かれていることを特徴と
   する請求項２に記載の廃棄プラスチック分離装置。
4. 【請求項４】 前記ケーシングには、前記流入口から前
   記旋回通路に連通する流入通路が形成され、 前記流入通路は、流入されるガス流を前記フィルタロー
   ラの接線方向に導き、前記旋回通路は、半周未満の円弧
   状に形成されることを特徴とする請求項１ないし３いず
   れかに記載の廃棄プラスチック分離装置。
5. 【請求項５】 前記排出ローラがフィルタの外周面に付
   着した廃棄プラスチックを掻き落とすように前記フィル
   タローラの外周と前記排出ローラの外周が接触すること
   を特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の廃棄プ
   ラスチック分離装置。