JP2002086013A - 比重選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃家電製品を破砕し、鉄を回収後の破砕物か
ら素材別に再資源化する比重選別装置において、銅線を
使用している部品を予め解体し取り出すことなく、効率
よく銅線とＰＰ樹脂とＰＳ系樹脂を回収する。 【解決手段】 原料を供給する風力選別機９側から第１
の槽１４と第２の槽１６を有する水比重選別槽１３の底
部を略逆錐状の第１底部１４ａと第２底部１６ａに形成
し、第１底部１４ａにスクリューコンベアー１５を配置
し銅線、アルミニウム小片など非鉄類の重比重物を回収
する。第２底部１６ａから選別水と選別水に沈む樹脂な
どの中比重物を排出する連通管１７に連通して固液分離
機１８ａを設けて選別水と中比重物を分離する。第２の
槽１６の終端部に固液分離機１８ｂを設けて選別水に浮
く軽量物を回収し、少なくとも第２底部１６ａから排出
される選別水を循環ポンプ２０により風力選別機９の上
流側に循環させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物となった使
用済み家電製品を破砕し、磁力選別機で鉄を回収した後
の非鉄（銅線類）を含むプラスチック群から非鉄とプラ
スチック類を比重選別して再資源化する比重選別装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃家電製品を再資源化処理する際
には、予めモータやコンプレッサーおよび電源コード、
リード線を分解し、取り外してから使用済み家電製品を
１次破砕し、破砕物から磁力選別機で鉄を回収し、つぎ
に風力選別機で大部分の軽量物であるプラスチック類を
分離した後に非鉄選別機で大物非鉄を回収し、鉄および
非鉄以外のプラスチック類は埋立または焼却処分するの
が一般的であった。

【０００３】一方、一部の家電リサイクル研究におい
て、使用済み家電製品を破砕し、鉄および非鉄を回収し
た後のプラスチック類を比重選別し、プラスチックを再
資源化（油化）する浮沈式比重選別装置が提案されてい
る。以下、その浮沈式比重選別装置について、図１０を
参照しながら説明する。

【０００４】図１０に示すように、浮沈式比重選別機１
は、使用済み家電製品の破砕プラスチック類を分離回収
するための塩化ビニル回収用の第１の槽２と、スチレン
系樹脂回収用の第２の槽３と、循環ポンプ４を介して第
１の槽２へ水を循環させる水を取り入れる第３の槽５
と、原料を供給する原料供給コンベアー６と、オレフィ
ン系樹脂を回収する回収コンベアー７とで構成してい
る。

【０００５】上記構成において動作を説明すると、浮沈
式比重選別機１に原料供給コンベアー６を介してオレフ
ィン系樹脂ａ、スチレン系樹脂ｂ、塩化ビニル樹脂ｃを
供給すると、これらオレフィン系樹脂ａ、スチレン系樹
脂ｂ、塩化ビニル樹脂ｃの内、水の比重１．０よりも比
重が１．４前後とかなり大きな塩化ビニル樹脂ｃは、循
環水の流れに余り影響されることなく第１の槽２に沈降
し、比重が１．０５と水の比重１．０よりも少し大きな
スチレン系樹脂ｂは、循環水の流れに影響されながら徐
々に第２の槽３の底部に沈降する。

【０００６】一方、比重が０．９１程度と水の比重１．
０よりも小さく水に浮くオレフィン系樹脂ａは、循環水
の流れにより徐々に下流側へ移動し、オレフィン系樹脂
を回収する回収コンベアー７で回収される。

【０００７】回収されたオレフィン系樹脂ａおよび選別
作業後に第２の槽３の底部から手作業で回収したスチレ
ン系樹脂ｂを油化装置（図示せず）で油化し再資源化
（ケミカルリサイクル）していた。また、塩化ビニル樹
脂ｃは、同様に第１の槽２から手作業で回収後に埋立し
ていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
廃家電製品を再資源化処理する際には、家電製品の銅、
アルミニウムなどの非鉄素材を多く含むモータ、コンプ
レッサー、電源コード、リード線などを破砕前に予め取
り外し、その後分解して非鉄を回収するので、広い作業
スペースを必要とし、また作業効率が悪くなる問題があ
った。

【０００９】また、図１０に示す浮沈式比重選別装置で
は、第１の槽１と第２の槽２の底部に沈む塩化ビニル樹
脂ｃとスチレン系樹脂ｂを作業終了後に手作業で回収し
なければならない問題があった。

【００１０】この結果、事前分解によるリサイクルコス
トのアップと、今後相当量発生する使用済み家電製品の
プラスチック類を比重選別処理するには大変効率が悪い
という問題があった。

【００１１】さらに、図１０に示す浮沈式比重選別装置
では、樹脂が撥水性を有するために本来沈むべきスチレ
ン系樹脂ｂの一部が水に浮き、回収されオレフィン系樹
脂ａに混入する問題があった。

【００１２】この結果、せっかく比重選別したオレフィ
ン系樹脂ａとスチレン系樹脂ｂを再び混合し油化させる
もので、オレフィン系樹脂ａは、家電製品で最も汎用的
なプラスチックであり最も大量に使用され、かつバッテ
リーケース材（ポリプロピレン樹脂）の再生材使用実績
が有るにも関わらず、本来最も資源有効活用となるマテ
リアルリサイクルができない問題があった。

【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、予め銅線を使用している部品を解体し取り出すこと
なく、廃家電製品を丸ごと破砕し鉄を回収した残りの破
砕物から、銅線等の非鉄と選別水に沈むプラスチック類
を効率よく回収するとともに、リサイクルコストを合理
化することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、原料供給手段側から第１の槽と第２の槽を
有する水比重選別槽の底部を略逆錐状の第１底部と第２
底部に形成し、第１底部にスクリューコンベアーを配置
して重比重物（銅線、アルミニウム小片などの非鉄類）
を回収し、第２底部から選別水と選別水に沈む樹脂など
の中比重物を排出させる連通管に連通して分離手段を設
けて選別水と中比重物を分離し、水比重選別槽の第２の
槽の終端部に軽量物回収手段を設けて選別水に浮く軽量
物を回収し、少なくとも第２底部から排出される選別水
を選別水循環手段により原料供給手段の上流側に循環さ
せるものである。

【００１５】これにより、予め銅線を使用している部品
を解体し取り出すことなく、廃家電製品を丸ごと破砕し
鉄を回収した残りの破砕物から、銅線等の非鉄と選別水
に沈むプラスチック類を効率よく回収できるとともに、
リサイクルコストを合理化することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、水比重選別槽に原料を供給する原料供給手段と、前
記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第１底部と第２
底部に形成した第１の槽と第２の槽を有する水比重選別
槽と、前記水比重選別槽の第１底部に配置し重比重物
（銅線、アルミニウム小片などの非鉄類）を回収するス
クリューコンベアーと、前記第２底部から選別水と選別
水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通管に連通
して設け選別水と中比重物を分離する分離手段と、前記
水比重選別槽の第２の槽の終端部に設け選別水に浮く軽
量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも第２底部
から排出される選別水を原料供給手段の上流側に循環さ
せる選別水循環手段とを備えたものであり、使用済み家
電製品からモータ、コンプレッサー、電源コード、リー
ド線を予め分解除去することなく、丸ごと１次破砕後、
磁力選別機で鉄を回収した後の銅線等の非鉄を含むプラ
スチック群を発泡スチロール樹脂やコンデンサーフイル
ム等の超軽量物を風力選別機でプラスチック群から除去
した後に、原料供給手段より供給し、銅線等の非鉄類と
選別水に沈む樹脂群と選別水に浮くオレフィン系樹脂
（ポリプロピレン樹脂）の３種類に比重選別し、銅線等
の非鉄は原料供給手段の直下に設けた略逆錐状の第１底
部からスクリューコンベアーを介し回収し、また選別水
に沈み比重が１．０５程度と水の比重１．０に近いスチ
レン系樹脂等は略逆錐状の第２底部からの選別水排出力
を利用して選別水と一緒に強制排出させ、スチレン系樹
脂等を分離回収し、選別水は水比重選別槽に循環させ
る。さらに、選別水に浮くオレフィン系樹脂は水比重選
別槽の最下流部から選別水と一緒にオーバーフローさ
せ、オレフィン系樹脂を分離回収後、選別水を水比重選
別槽に循環させる。これにより、銅線を使用している部
品を予め解体し取り出すことなく、銅線類を効率よく回
収することができ、さらに選別水に沈むスチレン系樹脂
を選別水の流れに乗せて効率よく回収することができ、
省スペースで大量の使用済み家電製品を効率よく処理で
き、さらにリサイクルコストを合理化することができ
る。

【００１７】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、スクリューコンベアーは、正回転
中に間欠逆回転するようにしたものであり、スクリュー
コンベアーを構成するスクリューに銅線類が絡み、スク
リューを収納する筒体との間に挟まりかかったとき、ス
クリューコンベアーを間欠逆回転することによりほぐす
ことができ、スクリューコンベアーのロックを防止する
ことができる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の発明において、スクリューコンベアー
は、少なくともスクリュー先端部を弾性体で構成したも
のであり、スクリューコンベアーを構成するスクリュー
に銅線類が絡み、塊を形成してスクリューを収納する筒
体との間に挟まろうとしても、力のかかるスクリューの
少なくとも先端部が撓むのでスクリューコンベアーのロ
ックを防止することができる。

【００１９】請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜
３に記載の発明において、原料供給手段の先端部に選別
水を供給し、原料と選別水を混合する混合部を設けたも
のであり、撥水性のあるプラスチック類を混合部で選別
水と馴染ませて水濡れ性をよくすると同時に、プラスチ
ック類を水比重選別槽の選別水中へ押し込むので、ポリ
プロピレン樹脂（オレフィン系樹脂）とスチレン系樹脂
の選別精度を向上することができる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜
４に記載の発明において、水比重選別槽の第１底部と第
２底部に分割する部位に上下方向にスライド自在とした
仕切高さ調整板を設けたものであり、選別水の流れの強
さに応じて仕切高さ調整板を上下にスライドさせて高さ
を調整することで、重比重物と中比重物の選別精度を向
上することができる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、上記請求項１〜
５に記載の発明において、水比重選別槽に原料の親水処
理手段を設けたものであり、本来、比重から沈むべき銅
線類やプラスチック類が撥水性を有するために選別水の
水面上を流れに乗って浮いているときに、水濡れ性をよ
くするので水比重選別槽の中に沈み、ポリプロピレン樹
脂への異物混入を抑えることができる。

【００２２】請求項７に記載の発明は、上記請求項１〜
６に記載の発明において、水比重選別槽の略逆錐状の第
１底部の凹部に先端部が出入りするエアーシリンダーを
設けたものであり、スクリューコンベアーへの供給部で
ある第１底部の凹部の入口部に銅線が絡み、銅線類でで
きた蓋を形成しようとするのをエアーシリンダーにより
押し込み除去することができて、凹部での銅線類による
詰まりを防止でき、スクリューコンベアーで銅線類を回
収することができる。

【００２３】請求項８に記載の発明は、上記請求項１〜
７に記載の発明において、水比重選別槽の終端部に選別
水導入用凹部を設け、前記選別水導入用凹部内に浮遊樹
脂などの軽量物を選別水とともに排出させるガイド壁付
スクリュー式押し込み装置を配置したものであり、選別
水の水面に浮いているポリプロピレン樹脂（オレフィン
樹脂）をスクリュー式押し込み装置のスクリューで保持
できる量を押し込むので水比重選別槽からポリプロピレ
ン樹脂と選別水の混合比が概ね一定な状態で排出でき
る。これにより、ポリプロピレン樹脂と選別水の混合比
を調整する混合槽なしで、ポンプもしくは水中破砕機を
介して次工程の少なくともハイドロサイクロンもしくは
遠心式比重選別機に直結した配置をすることができ、ポ
リプロピレン樹脂への異物混入が大幅に低減されるの
で、マテリアルリサイクルの可能な品質を十分に確保す
ることができる。

【００２４】請求項９に記載の発明は、上記請求項８に
記載の発明において、水比重選別槽の終端部の選別水導
入用凹部の下部と水比重選別槽の第２の槽と連通させた
ものであり、ポリプロピレン樹脂の選別精度をマテリア
ルリサイクルが十分に可能なレベルとするために、ポン
プもしくは水中破砕機を介して次工程の少なくともハイ
ドロサイクロンもしくは遠心式比重選別機に直結した配
置をするときに、ポンプ能力が大きくても水比重選別槽
の終端部の選別水導入用凹部で水面の上下変化がほとん
どないので、ポリプロピレン樹脂と選別水の混合比率の
変動を防止できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００２６】（実施例１）図１に示すように、原料供給
管８は、２次破砕機（図示せず）で破砕した破砕物（原
料）をエアー搬送するもので、この原料供給管８を風力
選別機９に連結し、風力選別機９では、破砕物（原料）
を発泡スチロール、コンデンサーフイルム、塵埃等の超
軽量物と非鉄を含むプラスチック類とに分離し、超軽量
物を風力選別機９の上部に連結したサイクロン１０ａお
よび集塵機１１でダストとして回収するとともに、非鉄
を含むプラスチック類を風力選別機９の下部に設けた原
料供給口１２より水比重選別槽１３に供給するように構
成している。ここで、原料供給管８と風力選別機９とで
原料供給手段を構成している。

【００２７】水比重選別槽１３は底部を２分割して略逆
錐状の第１底部１４ａと第２底部１６ａに形成し、上流
側（原料供給手段側）の第１底部１４ａを有する第１の
槽１４には、底部から側壁に沿って、重比重物（銅線、
アルミニウム小片などの非鉄類）を回収するスクリュー
コンベアー１５を配置している。

【００２８】下流側の第２底部１６ａを有する第２の槽
１６には、第２底部１６ａから選別水と選別水に沈む樹
脂などの中比重物を排出させる連通管１７を介して、選
別水と中比重物を分離する固液分離機１８ａ（分離手
段）に連結している。第２の槽１６の終端部に設けた排
出口１９を固液分離機（軽量物回収手段）１８ｂに連結
している。循環ポンプ２０は、選別水循環手段を構成す
るもので、固液分離機１８ａと固液分離機１８ｂから、
第１の槽１４の最前部に配置した選別水供給口２１に連
結している。

【００２９】固液分離機１８ｂは、モータ２２で回転す
る略円盤状で網構造の分離板２３と、ポリプロピレン樹
脂をエアー搬送するブロワー２４と、分離した選別水を
受ける水受け板２５と、排出配管２６とで構成し、分離
したプラスチック類の回収システムとしてブロワー２４
でエアー搬送されたポリプロピレン樹脂を塵埃と分離
し、回収するサイクロン１０ｂと集塵機１１で構成して
いる。なお、固液分離機１８ａの構成および回収システ
ムの構成は固液分離機１８ｂと同じである。

【００３０】上記構成において動作を説明する。モータ
等の銅線を使用する部品を付けたままの状態の使用済み
家電製品を１次破砕機（図示せず）に投入し、磁力選別
機（図示せず）で鉄を回収した残りの非鉄を含むプラス
チック類を２次破砕機（図示せず）で１０ｍｍ〜１５ｍ
ｍ程度のサイズに再破砕したものを原料供給管８を介し
て風力選別機９へ供給する。

【００３１】風力選別機９では、予め浮沈式の水比重選
別装置では分離できず、水に浮く側（ポリプロピレン樹
脂）に異物として混入する発泡スチロール、コンデンサ
ーフイルム、塵埃等の超軽量物とプラスチック類（非鉄
を含む）を分離し、超軽量物をサイクロン１０ａおよび
集塵機１１でダストとして回収する。

【００３２】一方、非鉄を含むプラスチック類は、原料
供給口１２を介して水比重選別槽１３の上流側に供給さ
れる。このとき、水比重選別槽１３の選別水は連通管１
７、固液分離機１８ａと、排出口１９、固液分離機１８
ｂと、循環ポンプ２０と選別水供給口２１を介して循環
している。

【００３３】したがって、水比重選別機１３に供給され
た非鉄を含むプラスチック類は、比重の大きな銅線、ア
ルミニウム等の重比重物は直ぐに沈み、第１の槽１４の
底部からスクリューコンベアー１５を介して回収され
る。また、比重１．０５程度のスチレン系樹脂は水の比
重１．０との比重差が小さいので選別水の流れに流され
ながら徐々に水に沈み、第２の槽１６の底部に集まる
が、連通管１７の吸い込み力で連通管１７の外周部から
もスチレン系樹脂を吸い込み、選別水とともに固液分離
機１８ａに供給され、スチレン系樹脂は回収される（固
液分離機１８ａと回収システムはポリプロピレン樹脂の
分離と回収で説明する）。

【００３４】一方、水に浮くポリプロピレン樹脂（オレ
フィン系樹脂）は選別水とともに第２の槽１６の終端部
の排出口１９を介して固液分離機１８ｂに供給され、モ
ータ２２により回転している分離板２３上で分離され、
ポリプロピレン樹脂はブロワー２４により吹き上げら
れ、サイクロン１０ｂで塵埃と分離され、ポリプロピレ
ン樹脂は矢印ｂ１部から回収され、塵埃は集塵機１１で
回収される。

【００３５】この結果、銅線を使用している部品を予め
取り出すことなく、使用済み家電製品を丸ごと破砕し、
連続して素材別に分離するのでリサイクル処理の効率が
よく、処理ラインも省スペースにすることができる。

【００３６】（実施例２）図２に示すように、スクリュ
ーコンベアー１５は、筒体２５内にスクリュー２６を回
転自在に配置し、このスクリュー２６をシャフト２７を
介してモータ２８で回転させ、排出口２９から重比重物
を排出する構成としている。スクリューコンベアー１５
の回転アルゴリズムを、図３に示すように、銅線を掻き
上げる６０秒の正回転に１度、５秒の逆回転を間欠して
設ける回転制御としている。他の構成は上記実施例１と
同じである。

【００３７】上記構成において動作を説明すると、第１
の槽１４の底部からスクリューコンベアー１５でモータ
２８の正回転時に銅線を掻き上げ、排出口２９から排出
する。このとき、間欠的にスクリュー２６を逆回転する
ので、筒体２５とスクリュー２６の先端部の間に銅線の
絡んだ塊が挟まり、さらに大きく成長する前に筒体２５
とスクリュー２６の先端部から解除される。

【００３８】この結果、回転トルクが小さいスクリュー
コンベアー１５でも銅線のように絡み易い回収物をロッ
クすることなく、回収することができる。

【００３９】（実施例３）図２に示すスクリュー２６
は、シャフト２７にブラシ状の弾性体を螺旋状に固着し
て構成している。他の構成は上記実施例２と同じであ
る。

【００４０】上記構成において動作を説明すると、筒体
２５と弾性体のスクリュー２６の先端部の間に銅線の絡
んだ塊が挟まると、スクリュー２６の先端部がスクリュ
ー２６をロックしようとする負荷で撓み、銅線の塊は解
除され、再び上部へ徐々に掻き上げられる。

【００４１】この結果、銅線のように絡みやすいもの
も、スクリューコンベアー１５をロックさせることなく
搬送することができる。

【００４２】（実施例４）図４に示すように、混合部３
０は、原料と選別水とを混合するもので、風力選別機９
の下部にある原料供給口１２の下端部に設け、この混合
部３０に循環ポンプ２０を連結し、混合部３０の先端に
吐出口３１を形成して水比重選別槽１３へ供給するよう
に構成している。他の構成は上記実施例１と同じであ
る。

【００４３】上記構成において動作を説明すると、モー
タ等の銅線を使用する部品を付けたままの状態の使用済
み家電製品を１次破砕機（図示せず）に投入し、磁力選
別機（図示せず）で鉄を回収した残りの非鉄を含むプラ
スチック類を２次破砕機（図示せず）で１０ｍｍ〜１５
ｍｍ程度のサイズに再破砕したものを原料供給管８を介
して風力選別機９へ供給する。

【００４４】風力選別機９では、予め浮沈式水の比重選
別装置では分離できず、水に浮く側（ポリプロピレン樹
脂）に異物として混入する発泡スチロール、コンデンサ
ーフイルム、塵埃等の超軽量物と非鉄を含むプラスチッ
ク類を分離し、サイクロン１０ａおよび集塵機１１でダ
ストとして回収する。

【００４５】一方、非鉄を含むプラスチック類は、原料
供給口１２を介して下端部の混合部３０で循環ポンプ２
０を介して供給される選別水と混合されながら吐出口３
１から水比重選別槽１３の第１の槽１４の最前部の内壁
をガイドとして槽内に供給される。なお、その他の基本
的な動作は上記実施例１〜３の動作と同じである。

【００４６】この結果、混合部３０内と第１の槽１４の
最前部の内壁付近でプラスチック類と選別水が揉まれ、
プラスチック類の水濡れ性を改善することができ、本来
沈むスチレン系樹脂が一時的な撥水性により浮遊し、ポ
リプロピレン樹脂に異物が混入するのを減らすことがで
き、上記実施例１のポリプロピレン樹脂の純度（異物混
入）を改善することができる。

【００４７】（実施例５）図５に示すように、仕切高さ
調整板３２は、上下方向にスライド自在とし、水比重選
別槽１３を第１の槽１４の第１底部１４ａと第２の槽１
６の第２底部１６ａに分割する境界部に設けている。他
の構成は上記実施例４と同じである。

【００４８】上記構成において動作を説明すると、吐出
口３１からプラスチック類と選別水が水比重選別槽１３
の第１の槽１４の最前部に供給されると、銅線類の重比
重物が直ちに沈み始め、大部分は第１の槽１４の底部に
沈み、スクリューコンベアー１５を介して回収される。

【００４９】一方、スチレン系樹脂等の中比重物は、循
環する選別水の流れに流されながら徐々に沈降するので
第２の槽１６の底部から連通管１７と固液分離機１８ａ
とサイクロン（図示せず）を介して回収される。このと
き、銅線類の重比重物へのスチレン系樹脂の混入度合い
とスチレン系樹脂等の中比重物への銅線類の重比重物の
混入度合いから最も好ましい分離状態となるように、仕
切高さ調整板３２の高さを調整できる。なお、その他の
基本的な動作は上記実施例１〜４の動作と同じである。

【００５０】この結果、再生材として利用するマテリア
ルリサイクルが困難なスチレン系樹脂類が多少第１の槽
１４へ混入する度合いが増しても、有価価値の高い銅線
類の非鉄類の回収率を上げることができる。なお、非鉄
精錬ではスチレン系樹脂の混入は何ら問題がない。ま
た、スチレン系樹脂側へ非鉄の混入を極力なくすること
で高炉還元材として利用できる。

【００５１】（実施例６）図６に示すように、ロータリ
ーコンベアー３３は、原料の第１の親水処理手段を構成
するもので、第１の槽１４にて、吐出口３１とスクリュ
ーコンベアー１５の間に設け、第２の槽１６にて、給水
ノズル３４ａとガイド３５ａ（第２の親水処理手段）
と、給水ノズル３４ｂとガイド３５ｂ（第３の親水処理
手段）とを配置している。他の構成は上記実施例５と同
じである。

【００５２】上記構成において動作を説明すると、吐出
口３１から２次破砕機（図示せず）で１０ｍｍ〜１５ｍ
ｍ程度に細かく破砕された銅線類を含むプラスチック類
が第１の槽１４の最前部に供給される。このとき、特に
使用済み家電製品に使用されていた信号線（細い銅線）
は細く、また細かく破砕されてそれ自体質量が小さく、
撥水性と表面張力により選別水面に浮き上がる。

【００５３】浮き上がった信号線は、モータ（図示せ
ず）で駆動されるロータリーコンベアー３３で選別水中
に送り込まれ、徐々に信号線の表面が選別水に馴染み、
第１の槽１４の底部に沈み、モータ等の太い銅線やアル
ミニウム片等と一緒にスクリューコンベアー１５を介し
て回収される。

【００５４】ロータリーコンベアー３３で、スチレン系
樹脂も同様に選別水に馴染み、循環水の流れに流されな
がら第２の槽１６の底部に沈むが、一部の十分に選別水
に馴染めなかったスチレン系樹脂はポリプロピレン樹脂
と一緒に選別水の表面に浮き上がる。

【００５５】ここで、給水ノズル３４ａとガイド３５ａ
で第２の槽１６の水面を横断する第１の水カーテンと、
給水ノズル３４ｂとガイド３５ｂでつくる第２の水カー
テンとで、スチレン系樹脂の水濡れ性を改善することが
でき、第２の槽１６の底部に沈降する。なお、その他の
基本的な動作は上記実施例１〜５の動作と同じである。

【００５６】すなわち、水の比重１．０よりも大きく、
本来、第２の槽１６に沈むスチレン系樹脂の沈降を阻害
する撥水性を抑えることができ、異物混入の少ないポリ
プロピレン樹脂（オレフィン系樹脂）を選別水とともに
第２の槽１６の終端部の排出口１９を介して固液分離機
１８ｂに供給され、回収される。

【００５７】この結果、再生材としてマテリアルリサイ
クルを目的とするポリプロピレン樹脂へ信号線（細い銅
線）やスチレン系樹脂が異物として混入する量を大幅に
減らすことができる。また、銅線類の非鉄回収率を向上
することができ、スチレン系樹脂への銅線混入量を減ら
すことができる。

【００５８】なお、本実施例では、第１の親水処理手段
としてロータリーコンベアー３３を用いているが、ロー
タリーコンベアー３３の代わりに、下端部が下流側へ傾
斜した邪魔板を設け、一定量邪魔板の前に溜まるように
し、くぐり抜けたものが流れるようにしてもよく、同様
の効果を得ることができる。

【００５９】（実施例７）図７に示すように、ピストン
式のエアーシリンダー３６は、水比重選別槽１３の第１
の槽１４の第１底部１４ａに設けた凹部１４ｂの入口部
に、その先端部３６ａが出入りするように配置してい
る。他の構成は上記実施例６と同じである。

【００６０】上記構成において動作を説明すると、吐出
口３１から第１の槽１４の最前部に供給された銅線類を
含むプラスチック類が選別水とともに供給される。この
とき、モータ等の太い銅線とアルミニウム片は直ちに第
１の槽１４の第１底部１４ａへ沈み、信号線等の細い銅
線類はロータリーコンベアー３３を介して同様に第１の
槽１４の底部に沈む。

【００６１】沈んだ銅線類は絡み合い、第１の槽１４の
第１底部１４ａに設けた凹部１４ｂに蓋状に銅線の塊を
形成する。ここで、エアーシリンダー３６の先端部３６
ａを凹部１４ｂの奥へ押し込むことにより、銅線の塊を
スクリューコンベアー１５で回収される。なお、その他
の基本的な動作は上記実施例１〜６の動作と同じであ
る。

【００６２】この結果、銅線類が絡み銅線類の塊が第１
の槽１４の第１底部１４ａの凹部１４ｂで詰まり、排出
不能となるのを防止できる。

【００６３】（実施例８）図８に示すように、選別水導
入用凹部３７は、水比重選別槽１３の第２の槽１６の終
端部に設け、この選別水導入用凹部３７にモータ３８を
介して駆動する押し込みスクリュー３９とガイド壁４０
を設け、循環ポンプ４１を介して次工程の分離装置のハ
イドロサイクロン４２と連結している。

【００６４】ハイドロサイクロン４２の上部排出口４２
ａは固液分離機４３ａと連通し、下部排出口４２ｂは固
液分離機４３ｂと連通し、固液分離機４３ａと固液分離
機４３ｂの選別水の排水は循環ポンプ４４を介して混合
部３０への配管と連通している。他の構成は上記実施例
７と同じである。

【００６５】上記構成において動作を説明すると、吐出
口３１から供給されたプラスチック類の内、選別水に浮
くプラスチック類は、ロータリーコンベアー３３で、一
旦選別水中に引き込まれ、再び浮上して第２の槽１６の
選別水面を流れ、選別水道入用凹部３７とモータ４０で
駆動するスクリュー３９と循環ポンプ４１を介して、浮
くプラスチック類と選別水がハイドロサイクロン４２に
供給される。

【００６６】ハイドロサイクロン４２内に供給されたプ
ラスチック類には約１０Ｇの遠心力が作用し、ポリプロ
ピレン樹脂と僅かな撥水性あるいは気泡付着により異物
として混入したスチレン系樹脂が分離され、ポリプロピ
レン樹脂は排出口４２ａを介して固液分離機４３ａに供
給され、分離されたポリプロピレン樹脂は回収される。

【００６７】一方、スチレン系樹脂は、排出口４２ｂを
介して固液分離機４３ｂに供給され回収される。また、
固液分離機４３ａと固液分離機４３ｂで分離された選別
水は、循環ポンプ４４を介して混合部３０へ供給され
る。なお、他の基本的な動作は上記実施例１〜７の動作
と同じである。

【００６８】この結果、選別水に浮くプラスチック類を
スクリュー３９で一定量送り込むので、循環ポンプ４１
を介してポリプロピレン樹脂を再生材としてマテリアル
リサイクル可能な選別精度まで向上させるハイドロサイ
クロン４２へプラスチック類と選別水を概ね一定混合比
で供給することができる。

【００６９】なお、ハイドロサイクロン４２の代わり
に、１０００Ｇの遠心力が作用する遠心式水比重選別装
置でも同等以上の効果が得られることはいうまでもな
い。

【００７０】（実施例９）図９に示すように、水比重選
別槽１３の第２の槽１６の終端部に選別水導入用凹部３
７を設け、選別水導入用凹部３７の下部と第２の槽１６
を連通するバイパス４５と導入板４６を設けている。他
の構成は上記実施例８と同じである。

【００７１】上記構成において動作を説明すると、水比
重選別槽１３の第２の槽１６の選別水面を浮遊して流れ
てきたプラスチック類は、循環ポンプ４１の吸い込み力
で選別水道入用凹部３７の上方から選別水とともに流れ
込む。さらに、第２の槽１６の選別水が導入板４６とバ
イパス４５を介して選別水道入用凹部３７に吸い込まれ
る。なお、他の基本的な動作は上記実施例１〜８の動作
と同じである。

【００７２】この結果、上記実施例８に比べ、第２の槽
１６と選別水導入用凹部３７との水面高さにおいて落差
を小さくできる。したがって、第２の槽１６の選別水導
入用凹部３７の近傍で選別水面近くにあるスチレン系樹
脂を選別水導入用凹部３７に引き込むことが防止でき
る。

【００７３】また、循環水量の変動による選別水導入用
凹部３７の水面変動も小さくでき、プラスチック類と選
別水の混合比の変動を抑制できるので、選別精度を一定
に保つことができる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、水比重選別槽に原料を供給する原料供給
手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第１
底部と第２底部に形成した第１の槽と第２の槽を有する
水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第１底部に配置し
重比重物（銅線、アルミニウム小片などの非鉄類）を回
収するスクリューコンベアーと、前記第２底部から選別
水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通
管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段
と、前記水比重選別槽の第２の槽の終端部に設け選別水
に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも
第２底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側
に循環させる選別水循環手段とを備えたから、使用済み
家電製品から銅線を使用した部品を事前に取り外すこと
なく、丸ごと破砕し鉄を磁力選別機で回収した後の非鉄
を含むプラスチック類を比重選別するので、大量の使用
済み家電製品のリサイクル処理が連続して効率よくでき
るとともに、銅線類を効率よく回収できる。また、リサ
イクル処理の省スペース化とリサイクルコストを引き下
げることもできる。さらに、水に浮く比重０．９１程度
のポリプロピレン樹脂と比重１．０５と水の比重と極め
て近いスチレン系樹脂を分離するときに、スチレン系樹
脂を水比重選別槽の底部から選別水の流れを積極的に利
用して引っ張るので、ポリプロピレン樹脂へのスチレン
系樹脂の混入量を減らすことができる。

【００７５】また、請求項２に記載の発明によれば、ス
クリューコンベアーは、正回転中に間欠逆回転するよう
にしたから、スクリューコンベアーを構成するスクリュ
ーに銅線類が絡み、スクリューを収納する筒体との間に
挟まりかかったとき、スクリューコンベアーを間欠逆回
転することによりほぐすことができ、スクリューコンベ
アーのロックを防止することができる。

【００７６】また、請求項３に記載の発明によれば、ス
クリューコンベアーは、少なくともスクリュー先端部を
弾性体で構成したから、スクリューコンベアーを構成す
るスクリューに銅線類が絡み、塊を形成してスクリュー
を収納する筒体との間に挟まろうとしても、力のかかる
スクリューの少なくとも先端部が撓むのでスクリューコ
ンベアーのロックを防止することができる。

【００７７】また、請求項４に記載の発明によれば、原
料供給手段の先端部に選別水を供給し、原料と選別水を
混合する混合部を設けたから、プラスチック類を選別水
で揉むことができ、水濡れ性を改善できて水比重選別で
の選別精度を向上することができる。

【００７８】また、請求項５に記載の発明によれば、水
比重選別槽の第１底部と第２底部に分割する部位に上下
方向にスライド自在とした仕切高さ調整板を設けたか
ら、選別水の流れの強さに応じて仕切高さ調整板を上下
にスライドさせて高さを調整することで、第１底部の銅
線類等の非鉄と第２底部のスチレン系樹脂の選別精度を
向上することができる。

【００７９】また、請求項６に記載の発明によれば、水
比重選別槽に原料の親水処理手段を設けたから、一部の
撥水性のある細い銅線（信号線）やスチレン系樹脂の水
濡れ性を改善できるので、比重が選別水の比重よりも大
きいのに撥水性で浮いていたものを沈めることができ、
この結果、ポリプロピレン樹脂に細い銅線やスチレン系
樹脂等の異物混入を減らすことができる。

【００８０】また、請求項７に記載の発明によれば、水
比重選別槽の略逆錐状の第１底部の凹部に先端部が出入
りするエアーシリンダーを設けたから、銅線類が絡み、
第１底部の凹部に詰まってもエアーシリンダーで押し込
むので、銅線類はスクリューコンベアーで排出・回収す
ることができ、この結果、第１の槽の底部に分離させた
銅線をスクリューコンベアーで回収することができる。

【００８１】また、請求項８に記載の発明によれば、水
比重選別槽の終端部に選別水導入用凹部を設け、前記選
別水導入用凹部内に浮遊樹脂などの軽量物を選別水とと
もに排出させるガイド壁付スクリュー式押し込み装置を
配置したから、選別水に浮くポリプロピレン樹脂と選別
水を概ね一定の混合比で排出することができ、この結
果、使用済み家電製品のポリプロピレン樹脂を再生材と
してマテリアルリサイクル可能な純度にするために、ハ
イドロサイクロンもしくは遠心式水比重選別へ、処理能
力と選別精度を確保するのに必要なプラスチック類と選
別水の一定の混合比にすることができる。

【００８２】また、請求項９に記載の発明によれば、水
比重選別槽の終端部の選別水導入用凹部の下部と水比重
選別槽の第２の槽と連通させたから、選別水導入用凹部
と第２の槽間の水面落差を小さくでき、また選別水導入
用凹部内の水面変動を小さくできる。この結果、第２の
槽と選別水導入用凹部の境界部に近い第２の槽の選別水
面近くにあるスチレン系樹脂を選別水導入用凹部に巻き
込むことがないので、ポリプロピレン樹脂の純度が向上
する。また、選別水導入用凹部の水面変動を解消できる
ので使用済み家電製品のポリプロピレン樹脂を再生材と
してマテリアルリサイクル可能な純度にするためにハイ
ドロサイクロンもしくは遠心式水比重選別へ、処理能力
と選別精度を確保するのに必要なプラスチック類と選別
水の一定の混合比にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図２】本発明の第２の実施例の比重選別装置の一部切
欠した要部側面図

【図３】同比重選別装置のスクリューコンベアーの動作
タイムチャート

【図４】本発明の第４の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図５】本発明の第５の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図６】本発明の第６の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図７】本発明の第７の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図８】本発明の第８の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図９】本発明の第９の実施例の比重選別装置のシステ
ム構成図

【図１０】従来の比重選別装置の断面図

【符号の説明】

８ 原料供給管（原料供給手段） ９ 風力選別機（原料供給手段） １３ 水比重選別槽 １４ 第１の槽 １４ａ 第１底部 １５ スクリューコンベアー １６ 第２の槽 １６ａ 第２底部 １７ 連通管 １８ａ 固液分離機（分離手段） １８ｂ 固液分離機（軽量物回収手段） ２０ 循環ポンプ（選別水循環手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 慎二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 秋山 久雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 池川 裕長 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D071 AA46 AB04 AB05 AB13 AB14 AB23 AB25 AB52 AB54 CA01 CA03 CA05 DA15 DA20

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水比重選別槽に原料を供給する原料供給
   手段と、前記原料供給手段側から底部を略逆錐状の第１
   底部と第２底部に形成した第１の槽と第２の槽を有する
   水比重選別槽と、前記水比重選別槽の第１底部に配置し
   重比重物（銅線、アルミニウム小片などの非鉄類）を回
   収するスクリューコンベアーと、前記第２底部から選別
   水と選別水に沈む樹脂などの中比重物を排出させる連通
   管に連通して設け選別水と中比重物を分離する分離手段
   と、前記水比重選別槽の第２の槽の終端部に設け選別水
   に浮く軽量物を回収する軽量物回収手段と、少なくとも
   第２底部から排出される選別水を原料供給手段の上流側
   に循環させる選別水循環手段とを備えた比重選別装置。
2. 【請求項２】 スクリューコンベアーは、正回転中に間
   欠逆回転するようにした請求項１記載の比重選別装置。
3. 【請求項３】 スクリューコンベアーは、少なくともス
   クリュー先端部を弾性体で構成した請求項１または２記
   載の比重選別装置。
4. 【請求項４】 原料供給手段の先端部に選別水を供給
   し、原料と選別水を混合する混合部を設けた請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載の比重選別装置。
5. 【請求項５】 水比重選別槽の第１底部と第２底部に分
   割する部位に上下方向にスライド自在とした仕切高さ調
   整板を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の比重
   選別装置。
6. 【請求項６】 水比重選別槽に原料の親水処理手段を設
   けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の比重選別装
   置。
7. 【請求項７】 水比重選別槽の略逆錐状の第１底部の凹
   部に先端部が出入りするエアーシリンダーを設けた請求
   項１〜６のいずれか１項に記載の比重選別装置。
8. 【請求項８】 水比重選別槽の終端部に選別水導入用凹
   部を設け、前記選別水導入用凹部内に浮遊樹脂などの軽
   量物を選別水とともに排出させるガイド壁付スクリュー
   式押し込み装置を配置した請求項１〜７のいずれか１項
   に記載の比重選別装置。
9. 【請求項９】 水比重選別槽の終端部の選別水導入用凹
   部の下部と水比重選別槽の第２の槽と連通させた請求項
   ８記載の比重選別装置。