JP2006326463A - Pneumatic separator, resin recycling method and recycled resin product - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、風力選別装置、樹脂リサイクル方法および再生樹脂製品に関し、とくに、リサイクルプラント等における樹脂専用破砕機で破砕処理された樹脂破砕物に使用する風力選別装置、樹脂リサイクル方法および再生樹脂製品に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wind sorting apparatus, a resin recycling method, and a recycled resin product, and more particularly to a wind sorting apparatus, a resin recycling method, and a recycled resin product that are used for a resin crushed material that is crushed by a resin crusher in a recycling plant or the like. Is.
近年、環境問題への関心が高まり、樹脂のマテリアルリサイクルが盛んに行われるようになった。樹脂のマテリアルリサイクルの一般的な処理方法では、(a)まず廃棄樹脂を単一材料に分別した後、(b)樹脂専用破砕機にて適切な粒径に揃え、(c)押出機にてルーダ加工してペレット化した後、(d)成形機にて任意の形状に成形加工する。廃棄樹脂の破砕処理において、破砕物にフィルム状、発泡状または粉状の異物が混入することが多い。異物が混入したまま樹脂破砕物をペレット化すると、再生樹脂の物性が大きく低下することはよく知られている。また、材質にもよるが、樹脂を破砕すると“バリ”と呼ばれる削滓が発生する。樹脂をペレット化する際、バリ自体は再生樹脂の物性に大きな影響はないが、バリの突起や静電気により粉塵や発泡材を付着させるため、これが原因となって再生樹脂の物性は悪化する。すなわち、廃棄樹脂の再生においては異物やバリの混入は好ましくない。 In recent years, interest in environmental issues has increased, and resin material recycling has become active. In a general processing method for resin material recycling, (a) firstly, the waste resin is separated into a single material, (b) an appropriate particle size is prepared with a dedicated resin crusher, and (c) an extruder is used. After being processed into a pellet by rudder processing, (d) it is molded into an arbitrary shape by a molding machine. In the crushing treatment of the waste resin, film-like, foam-like or powdery foreign matters are often mixed in the crushed material. It is well known that the physical properties of the recycled resin are greatly reduced if the resin crushed material is pelletized with foreign matter mixed therein. Depending on the material, if the resin is crushed, scraping called “burrs” occurs. When pelletizing the resin, the burrs themselves do not have a significant effect on the physical properties of the recycled resin. However, dust and foam are adhered by the protrusions of the burrs and static electricity, which deteriorates the physical properties of the recycled resin. In other words, foreign substances and burrs are not preferable in the recycling of waste resin.
フィルム状、発泡状または粉状の異物やバリは、一般の樹脂破砕物に比して軽く、これら軽量物を選別除去するために古くから風力選別装置が使用されてきた。風力選別装置は、被選別物と雰囲気流体の相対速度差によって発生する抗力(物体に対して流体が及ぼす力の流れ方向成分のこと。このとき、物体には流れ方向に垂直方向の成分である揚力も発生するが、この揚力に伴い物体が空中で姿勢を変える(固定されていないため)ので揚力を無視することができる。)の一部または全部と、被選別物の自重の合力の差を利用することによって選別を行う。このとき、被選別物に解(とか)し効果を与えた後あるいは解し効果を与えながら選別する装置が数多く提案されている。この解し効果により、絡み合っている塊状の被選別物を砕いて分散させ、選別精度の大幅向上を図ることができる。さらに被選別物の表面に付着した細かな異物の除去効率が向上して被選別物の高純度化にも寄与する。 Film-like, foam-like or powder-like foreign matters and burrs are lighter than general resin crushed materials, and wind power sorting devices have been used for a long time to sort out and remove these lightweight materials. The wind power sorter is a drag generated by the relative speed difference between the object to be sorted and the ambient fluid (the flow direction component of the force exerted by the fluid on the object. At this time, the object has a component perpendicular to the flow direction. Lift is also generated, but the object changes its attitude in the air with this lift (because it is not fixed), so lift can be ignored) and the difference between the resultant force of the weight of the object to be sorted Sort by using. At this time, a number of devices have been proposed that perform sorting after applying a solution effect to the object to be sorted or while applying the solution effect. Due to this unraveling effect, the intertwined massive objects to be sorted can be crushed and dispersed to greatly improve the sorting accuracy. Furthermore, the removal efficiency of fine foreign matters adhering to the surface of the object to be sorted is improved, which contributes to the high purity of the object to be sorted.
近年、省スペース性と選別精度に優れた円筒式風力選別装置が注目されており、様々な形態の装置が提案されている。例えば、鉛直方向に設置された円筒内に、側面から被選別物を投入し、円筒内下方の選別ノズルから風量調整可能な上昇気流を送ることによって軽量物と重量物を選別する手法がある(特許文献1参照)。このような構成を採用することにより、被選別物の落下運動方向、すなわち鉛直下向き方向と反対の鉛直上向きの上昇気流を、被選別物に当てることによって解し効果を与えることができる。このため、簡単な構造でありながら選別精度を向上できる(特許文献2参照)。しかし、管路内の絞りに相当する選別ノズルでは上昇気流の風速が増大するので、被選別物の排出が恒常的に妨げられるので、処理能力の大幅増加は難しいと言える。仮に、風量をさらに増加させた場合、選別ノズルで抗力と被選別物の自重がバランスし、ブリッジしてしまい、処理工程全体に支障をきたすおそれがある。このように、従来の円筒式風力選別装置は選別精度と処理能力がトレードオフの関係にあり、特に処理能力の確保は難しいものであった。また、被選別物の形状と体勢によっては、例えば棒状の軽量物が縦向きに落下してきた場合などは、十分な抗力を得られないため、軽量物であるにも関わらず重量物側に抜けてしまうことがある。 2. Description of the Related Art In recent years, a cylindrical wind power sorter that excels in space saving and sorting accuracy has attracted attention, and various types of devices have been proposed. For example, there is a method of sorting light and heavy objects by putting a material to be sorted into a cylinder installed in a vertical direction from the side and sending an ascending air flow whose air volume can be adjusted from a sorting nozzle below the cylinder ( Patent Document 1). By adopting such a configuration, it is possible to solve the problem by applying a vertically upward ascending air flow that is opposite to the falling motion direction of the object to be sorted, that is, the vertically downward direction, to the object to be sorted. For this reason, although it is a simple structure, sorting accuracy can be improved (refer to patent documents 2). However, since the wind speed of the ascending airflow increases at the sorting nozzle corresponding to the throttle in the pipe line, the discharge of the sorting object is constantly hindered, so it can be said that it is difficult to greatly increase the processing capacity. If the air volume is further increased, the drag and the weight of the object to be sorted are balanced by the sorting nozzle and bridged, which may hinder the entire processing process. Thus, the conventional cylindrical wind power sorter has a trade-off relationship between the sorting accuracy and the processing capability, and it is particularly difficult to ensure the processing capability. Also, depending on the shape and posture of the object to be sorted, for example, if a rod-shaped light object falls vertically, sufficient resistance cannot be obtained, so it will come out to the heavy object side despite being a light object. May end up.
解し効果を高める手法として、被選別物の投入口や風力選別装置内部に突起物を付加し、被選別物を突起物に衝突させる方法も風力選別装置では従来からよく試みられてきた。しかし、紐形状の被選別物や粘着性を有する被選別物を含む場合、突起物に引っ掛かるかまたは付着して選別装置内部に堆積する場合を生じる。堆積が肥大化すると被選別物の挙動は意図した通りにならず、選別精度を維持できなくなる。このため、上記方法には、これを取り除くための作業(メンテナンス頻度)が増加するという短所がある。
上記のように、従来の風力選別装置では、高い選別精度を維持しながら高い処理能力を安定して確保することは難しかった。本発明の目的は、簡単な構成で、樹脂破砕物に含まれる異物または軽量物を、高精度で選別しながら高い処理能力を確保することができる、風力選別装置、樹脂リサイクル方法、および再生樹脂製品を提供することにある。 As described above, it has been difficult for the conventional wind power sorting apparatus to stably secure high processing capacity while maintaining high sorting accuracy. An object of the present invention is to provide a wind sorting apparatus, a resin recycling method, and a recycled resin, which can ensure a high processing capacity with a simple configuration while sorting out foreign substances or lightweight articles contained in a crushed resin with high accuracy. To provide products.
上記目的を達成するため、本発明に基づく風力選別装置は、被選別物を風力によって選別するために、選別管とその選別管に接続され選別管の内部を負圧にするための吸引手段とを備える風力選別装置である。上記の選別管は、その一方側に位置して吸引手段と接続し、被選別物のうちの軽量物を回収するための回収開口部と、他方側に位置し、被選別物のうちの重量物を排出するための排出開口部と、回収開口部と排出開口部との間に位置し、被選別物を投入するための投入開口部と、投入開口部と排出開口部との間に位置して被選別物を攪拌するための攪拌開口部とを有する。 In order to achieve the above object, a wind power sorting apparatus according to the present invention comprises a sorting pipe and suction means connected to the sorting pipe to make the inside of the sorting pipe have a negative pressure in order to sort an object to be sorted by wind power. It is a wind power sorter provided with. The sorting pipe is located on one side of the sorting pipe and connected to the suction means, and the collection opening for collecting the light weight of the sorting objects and the weight of the sorting object located on the other side. Located between the discharge opening for discharging the material, the collection opening and the discharge opening, and between the input opening and the discharge opening for inputting the object to be sorted And a stirring opening for stirring the object to be sorted.
上記構成の装置によれば、排出開口部および攪拌開口部の2箇所で解し効果を得られるため、攪拌開口部が配置されていない従来型に比べて選別精度が向上する。さらに、選別管内部に当て板などの突起物を付加する必要がないので、運転後、選別管内部における粘着物の残留が軽減し、メンテナンス性に優れる。また、攪拌開口部からの気流は排出開口部の上方(投入開口部側)における被選別物を攪拌するため、前述した排出開口部上方における堆積(詰まり)を回避し、処理能力の向上を図ることができる。なお、上記重量物および軽量物とは、上記風力選別装置の作動の結果、比較的に重量が大きいグループと小さいグループとに選別された結果をさしており、重量だけでなく形状、サイズ等によって影響を受ける。したがって、ある重量を境に重量物と軽量物とに峻別されたものではないことはいうまでもない。 According to the apparatus having the above-described configuration, since the unraveling effect can be obtained at two locations of the discharge opening and the stirring opening, the sorting accuracy is improved as compared with the conventional type in which the stirring opening is not arranged. Furthermore, since it is not necessary to add a protrusion such as a backing plate to the inside of the sorting tube, after the operation, the residue of the sticky material inside the sorting tube is reduced, and the maintainability is excellent. Further, since the airflow from the stirring opening stirs the object to be sorted above the discharge opening (on the opening side), the above-mentioned accumulation (clogging) is avoided and the processing capacity is improved. be able to. The above heavy and lightweight items refer to the results of sorting into a relatively heavy group and a small group as a result of the operation of the wind power sorter, and are affected not only by weight but also by shape, size, etc. Receive. Therefore, it is needless to say that a heavy object and a light object are not distinguished from each other at a certain weight.
上記の攪拌開口部は、選別管の径方向に延びる空気導入部を有することができる。この構成により、選別管の軸線方向(鉛直方向)に交差する方向に沿って空気を導入できるので、重力により内壁を伝って落ちてくる被選別物に衝撃的にその空気を当てて、より効果的な解し効果を及ぼすことができる。とくに外周から軸線に向かって空気を導入できるので、鉛直下方に位置する排出開口部から流入し、上記吸引手段により上昇する空気に向かって被選別物を解かしながら移動させることができる。 Said stirring opening part can have an air introduction part extended in the radial direction of a sorting tube. With this configuration, air can be introduced along the direction that intersects the axial direction (vertical direction) of the sorting tube, so that it is more effective by impacting the air to the sorting object that falls along the inner wall due to gravity. It can have an effective solution. In particular, since air can be introduced from the outer periphery toward the axis, it is possible to move the object to be sorted while unwinding the air flowing in from the discharge opening located vertically below and rising by the suction means.
また、投入開口部に被選別物を選別管の接線方向(略筒形状の選別管の周に沿う方向)に沿って投入する投入管を備えることができる。この構成により、被選別物は選別管内部では内壁面に沿って旋回運動を行うため、投入から回収または排出されるまでの経路を長くすることができる。これにより、被選別物が選別管内に滞留する時間が増える、すなわち選別する機会を増やすことになるため、選別精度が向上する。 In addition, it is possible to provide a charging pipe for charging the object to be sorted along the tangential direction of the sorting pipe (a direction along the circumference of the substantially cylindrical sorting pipe) in the charging opening. With this configuration, the object to be sorted makes a turning motion along the inner wall surface inside the sorting tube, so that the path from input to collection or discharge can be lengthened. As a result, the time during which the object to be sorted stays in the sorting tube increases, that is, the opportunity for sorting increases, so that the sorting accuracy is improved.
また、選別管は、回収開口部に向かって径が小さくなる円錐形状の回収側部分を有することができる。この構成により、選別管上部を略円錐形状にすることにより、軽量物は旋回運動したまま内壁面に沿って回収開口部に運ばれるので、途中で被選別物が澱まず、さらに回収開口部に近づくにつれて上向きの速度成分が増えるため、軽量物を確実に回収できる。 Further, the sorting tube can have a conical collection side portion whose diameter decreases toward the collection opening. With this configuration, by making the upper part of the sorting tube into a substantially conical shape, the lightweight object is carried along the inner wall surface to the collection opening while making a swiveling motion. Since the upward speed component increases as it approaches, it is possible to reliably collect lightweight objects.
さらに選別管は、排出開口部に向かって径が小さくなる逆円錐形状の排出側部分を有することができる。この構成により、選別管下部を逆円錐形状にすることにより、重量物は旋回運動したまま内壁面に沿って排出開口部まで落下するため、攪拌開口部からの気流が重量物の運動方向と略垂直に当り、攪拌効果が大幅に向上する。さらに、攪拌開口部通過後の被選別物の旋回運動が軽減するので、後の排出開口部における上昇気流がなす解し効果が向上する。 Furthermore, the sorting tube can have an inverted conical discharge side portion whose diameter decreases towards the discharge opening. With this configuration, by making the lower part of the sorting tube into an inverted conical shape, the heavy object falls to the discharge opening along the inner wall surface while rotating, so the air flow from the stirring opening is substantially the same as the movement direction of the heavy object. The stirring effect is greatly improved by hitting vertically. Furthermore, since the swiveling motion of the object to be sorted after passing through the stirring opening is reduced, the lifting effect of the rising air current at the subsequent discharge opening is improved.
また、攪拌開口部は前記選別管の周に設けられたスリットにより形成することができる。この構成により、攪拌開口部を通過する全ての被選別物に対して略垂直方向から気流を当てることが可能になり、攪拌効果が更に向上する。 The stirring opening can be formed by a slit provided around the sorting tube. With this configuration, it becomes possible to apply an air flow from a substantially vertical direction to all objects to be sorted that pass through the stirring opening, and the stirring effect is further improved.
また、スリットの外周にそのスリット幅の間隔をあけて対をなす鍔が設けられ、該2枚の鍔が空気導入部を形成するようにできる。この構成により、略垂直方向に方向づけして(助走をつけて)より方向性の揃った攪拌用の空気をスリットを通して導入することができる。 In addition, a pair of ridges is provided on the outer periphery of the slit with a gap of the slit width, and the two ridges can form an air introduction portion. With this configuration, it is possible to introduce the air for stirring with a more uniform direction through the slit, with the direction being substantially vertical (with a run-up).
また、排出開口部が円筒形状の排出管で構成されるようにできる。この構成により、排出管内を落下する被選別物の運動方向と上昇気流の向きは略逆向きになるので、より良好な解し効果を得られ、この後、攪拌開口部および排出管で分離された軽量物を上昇気流に乗せて回収開口部に運ぶことにより、更なる選別精度の向上を図ることができる。 Further, the discharge opening can be constituted by a cylindrical discharge pipe. With this configuration, the direction of movement of the object to be sorted falling in the discharge pipe and the direction of the rising air flow are substantially reversed, so that a better unraveling effect can be obtained, and thereafter the separation is performed at the stirring opening and the discharge pipe. A further improvement in sorting accuracy can be achieved by carrying the light weight on the ascending air current and carrying it to the collection opening.
また、回収開口部、投入開口部、攪拌開口部および排出開口部のうち、少なくとも1つの開口部に、その開口部を通過する風量を調整する調整機構を備えることができる。この構成により、選別管内部の風量バランスを調整することによって、様々な性状の被選別物の挙動を制御し、これに応じた選別精度および処理能力を任意に設定できる。なお、上記攪拌開口部は選別管において排出開口部の投入開口部側に設けられたスリットであり、また排出開口部は排出開口部を構成する排出管であってもよいことはいうまでもない。 Moreover, the adjustment mechanism which adjusts the air volume which passes through the opening part can be provided in at least one opening part among the collection | recovery opening part, the input opening part, the stirring opening part, and the discharge | emission opening part. With this configuration, by adjusting the air volume balance inside the sorting tube, the behavior of the object to be sorted having various properties can be controlled, and the sorting accuracy and processing capability corresponding to this can be arbitrarily set. In addition, it is needless to say that the agitation opening is a slit provided in the sorting tube on the input opening side of the discharge opening, and the discharge opening may be a discharge pipe constituting the discharge opening. .
また、吸引手段として集塵機を採用することができる。この構成により、安定した風量で回収開口部から吸引できるだけでなく、集塵機内部のフィルタで軽量物を回収することができる。 Moreover, a dust collector can be adopted as the suction means. With this configuration, not only can the suction be performed from the collection opening with a stable air volume, but also a lightweight object can be collected by the filter inside the dust collector.
また、選別管と吸引手段とを結ぶ経路の途中に、サイクロンセパレータを設置することができる。この構成により、本装置で回収された軽量物がサイクロンセパレータで分離されるので、集塵機のフィルタ目詰まり頻度が大幅に低下する。また、フィルタの目詰まりに起因する風量低下を軽減できるので、吸引風量の安定化にも貢献する。 A cyclone separator can be installed in the middle of the path connecting the sorting tube and the suction means. With this configuration, the light weight collected by the present apparatus is separated by the cyclone separator, so that the frequency of filter clogging in the dust collector is greatly reduced. In addition, the reduction in the air volume caused by the filter clogging can be reduced, which contributes to the stabilization of the suction air volume.
また、本発明に係る樹脂リサイクル方法では、被選別物を樹脂破砕物として、その樹脂破砕物を上述のいずれかの風力選別装置を用いて選別する工程を含む。この工程により、高い選別精度を維持しながら高能率の風力選別を行うことができ、樹脂リサイクル処理を安価にすることができる。 In addition, the resin recycling method according to the present invention includes a step of selecting an object to be sorted as a resin crushed material and sorting the resin crushed material using any one of the above-described wind sorting apparatuses. By this step, high-efficiency wind sorting can be performed while maintaining high sorting accuracy, and the resin recycling process can be made inexpensive.
また、上記被選別物として、樹脂破砕物、または家電リサイクル法の指定品目を破砕処理して回収されたものとすることができる。家電リサイクルプラントでは、限られた基数の破砕機で多品目の家電製品を大量に粗破砕するため、家電リサイクルプラントから排出される樹脂破砕物の大部分は、様々な材質の樹脂が混在する混合樹脂である。この中には、発泡材単体や付着物あるいは貼付物を有する樹脂も多く含まれる。この混合樹脂を破砕すると、樹脂表面に付着あるいは貼り付けられたフィルム材または発泡材または粉が樹脂から分離し、バリ等とともに軽量物として破砕物中に大量に混入する。また、混合樹脂にはブチルゴムのような粘着物も含まれるため、選別管内壁面に突起がなく、高精度に軽量物を選別できる本装置は、家電リサイクルの指定品目を破砕処理して回収されたものに対して効果的である。 In addition, as the object to be sorted, a resin crushed material or a specified item of the Home Appliance Recycling Law can be collected by crushing. In home appliance recycling plants, a large number of home appliances are roughly crushed with a limited number of crushers, so most of the crushed resin discharged from home appliance recycling plants is a mixture of resins of various materials. Resin. In this, many resin which has a foaming material single-piece | unit, a deposit | attachment, or a sticking thing is also contained. When this mixed resin is crushed, the film material or foamed material or powder adhered or adhered to the resin surface is separated from the resin and mixed in a large amount in the crushed material as a lightweight material together with burrs and the like. In addition, because the mixed resin also contains adhesives such as butyl rubber, this device, which has no protrusions on the inner wall surface of the sorting tube and can sort lightweight materials with high precision, was collected by crushing designated items for home appliance recycling. It is effective against things.
このとき、投入開口部における吸引風速を15〜25m/s、攪拌開口部における吸引風速を10〜20m/s、排出開口部における吸引風速を3〜6m/sの範囲で使用することにより、良好な選別精度を得られる。上記攪拌開口部は選別管において排出開口部の投入開口部側に設けられたスリットであり、また排出開口部は排出開口部を構成する排出管であってもよいことはいうまでもない。 At this time, the suction air speed at the inlet opening is 15 to 25 m / s, the suction air speed at the stirring opening is 10 to 20 m / s, and the suction air speed at the discharge opening is 3 to 6 m / s. Accurate sorting accuracy. Needless to say, the agitation opening is a slit provided in the sorting tube on the input opening side of the discharge opening, and the discharge opening may be a discharge pipe constituting the discharge opening.
また、吸引手段に、ブロア電動機を有する集塵機を用い、ブロア電動機の定格出力が3.7kw以下であるものを用いることができる。これにより、装置の小型化および低コスト化を図ることができる。 Further, as the suction means, a dust collector having a blower motor and a blower motor with a rated output of 3.7 kw or less can be used. Thereby, size reduction and cost reduction of an apparatus can be achieved.
また、本発明に係る再生樹脂製品は、上記被選別物として、樹脂破砕物、または家電リサイクル法の指定品目を破砕処理して回収された樹脂破砕物を用い、上記装置により回収された樹脂を含む製品である。この構成により、フィルム状、発泡状または粉状の異物、バリ等の軽量物を除去した樹脂破砕物を得ることができ、これを再生樹脂として混練およびペレット調製することによって、物性の安定した再生樹脂を得ることができる。さらにこれを用いた良質な樹脂製品を成形することができる。なお、再生樹脂製品には、原料となる樹脂製品およびそれを用いて加工成形された樹脂製品の両方を含む。また、すべて上記方法で再生された樹脂でなくてもよく、製品の一部に含まれるだけでもよい。 In addition, the recycled resin product according to the present invention uses a resin crushed product collected by crushing a resin crushed product or a specified item of the Home Appliance Recycling Law as the material to be sorted, and the resin collected by the above apparatus. Including products. With this configuration, it is possible to obtain a resin crushed material from which light-weight materials such as film-like, foam-like or powdery foreign matters, burrs, etc. have been removed. A resin can be obtained. Furthermore, a high-quality resin product using this can be molded. The recycled resin product includes both a resin product as a raw material and a resin product processed and molded using the resin product. Further, the resin may not be all regenerated by the above-described method, and may be included only in a part of the product.
以上より明らかなように、この発明の風力選別装置によれば、樹脂破砕物に混入するフィルム状、発泡状または粉状の異物、または樹脂破砕によって不可避的に生成するバリ等の軽量物を、樹脂破砕物から精度良く選別し除くことができ、物性の安定した再生樹脂製品を提供することができる。 As is clear from the above, according to the wind power sorting apparatus of the present invention, a film-like, foamed or powdery foreign matter mixed in the resin crushed material, or a lightweight object such as a burr inevitably generated by resin crushing, Recycled resin products with stable physical properties can be provided because they can be accurately selected and removed from crushed resin.
つぎに図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図1は本実施の形態における選別装置を示す図である。本装置は、家電製品に使用された樹脂部品が13mm以下に破砕された樹脂破砕物(嵩比重0.4程度)の中から、フィルム状、発泡状または粉状の異物、バリ等の軽量物を選別除去するために、諸条件を定めた装置である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a sorting apparatus in the present embodiment. This device is a lightweight material such as film-like, foam-like, or powder-like foreign matter, burrs, etc., among resin crushed materials (bulk specific gravity of about 0.4) in which resin parts used in home appliances are crushed to 13 mm or less. Is a device that defines various conditions for sorting out and removing materials.
樹脂破砕物は投入部1の投入開口部に接続された投入管2から吸引されて選別管3内部に入り、軽量物と重量物に選別される。軽量物は回収部4から吸引され、重量物は攪拌部5の端に位置し、排出開口部を構成する排出管6から重量物ホッパー7に排出される。回収部4に吸引された軽量物はサイクロンセパレータ8に入り、粒径が数μm〜数十μm以下の微粉塵を含む空気と分離され、軽量物ホッパー9に回収される。重量物は重量物ホッパー7から次工程に搬送される。
The crushed resin is sucked from the charging
選別管3は、内径φ300mm×長さ180mmの円筒形状の投入部1を中央部に有し、上方に内径φ100mmの回収開口部を有する円錐形状の回収部4、すなわち回収開口部に向かって径が小さくなる円錐形状の回収側部分を有している。また、下方に排出開口部を構成する内径φ80mm×長さ100mmの円筒形状の排出管6を設けた逆円錐形状の攪拌部5、すなわち排出開口部に向かって径が小さくなる逆円錐形状の排出側部分を有している。投入部1には、略水平接線方向に沿うように内径φ65mmの投入管2が形成されているので、被選別物はここから吸引された後、選別管3の内壁に沿って旋回運動する。本実施の形態における投入管2(被選別物投入方向)は略水平接線方向に沿って配置される。しかし、これに限らず、被選別物の性状に応じて、被選別物を斜め上の方向に向かうように投入してもよい。また、投入方向は選別管3内部における挙動に影響するため、後述する風量バランスと同様に、投入方向を調整可能としてもよい。
The sorting
排出管6の上端または攪拌部5の下端には、攪拌開口部を構成するように、攪拌部全周に渡って4mm幅のスリット10が形成され、図2に示すように、スリット幅11を0〜10mmの範囲で任意に設定できる。具体的には、スリットフランジ12に溶接された溶接ナット13に調節ボルト14を通して上下調節することで、スリット幅11は任意の幅に調節できる。対をなす2つのスリットフランジ12の鍔の間のスペースが、空気導入部を形成し、空気の流入方向を略水平方向に揃えて選別管の攪拌部下端に導入することができる。一方、固定ボルト15と固定ナット16でスリットフランジ12を外側から挟持することにより、分断されたスリット10の上下を固定することができる。これにより、被選別物の性状に応じた攪拌レベルを設定できるので、選別精度が向上する。本実施例では全周に渡るスリット10を採用したが、これに限らず、穴を複数箇所設けることによってもスリット10に近い効果が得られる。
A slit 10 having a width of 4 mm is formed at the upper end of the
回収部4上端の内径φ100mmの回収開口部は、ダクト17を介してサイクロンセパレータ8に連結されている。サイクロンセパレータ8下部には軽量物ロータリーバルブ18があり、負圧に保ちながら回収された軽量物を排出する。粒径が数μm〜数十μm以下の微粉塵を含む空気はサイクロンセパレータ8を通過し、ダクト17を介してバグフィルタ19を有する形式の集塵機20に吸引される。集塵機20の前にサイクロンセパレータ8を備えることにより、集塵機20が大量の軽量物を吸い込んでフィルタに目詰まりを生じる頻度を大幅に減らすことができ、さらにこれに伴って吸引風量の安定化を図ることができる。本実施の形態ではフィルタクリーニング機能を有する小型(ブロア電動機の定格出力3.7kw)の集塵機20を採用しており、風量はインバータにより調整できる。選別管3の下端部は重量物ホッパー7により外気と遮断されており、重量物ホッパー7に付加されたバルブ21の開閉によって排出管6に流入する風量を調整することができる。なお、重量物ホッパー7下部に重量物ロータリーバルブ22が設置されており、重量物ホッパー7内を負圧に保ちながら、貯蔵された重量物を次工程に定量供給する仕組みである。
A recovery opening having an inner diameter φ of 100 mm at the upper end of the recovery part 4 is connected to a
続いて、装置の選別動作の詳細およびメカニズムについて説明する。上記構成を採用した本装置では、集塵機20で負圧を発生させることにより、投入管2、スリット10および排出管6から外気を吸引する。投入管2からの流入気流は被選別物の旋回運動に、スリット10からの流入気流はスリット10における軽量物の選別と回収に、排出管6からの流入気流は排出管6内における軽量物の選別と回収に、それぞれ大きな影響を及ぼす。これら流入気流の風量バランスが選別管3内部における被選別物の挙動を支配し、本装置の選別精度と処理能力を決めている。
Next, the details and mechanism of the device selection operation will be described. In the present apparatus adopting the above configuration, the outside air is sucked from the
本実施の形態では、前述した通り、集塵機20のインバータにより吸引風量を、スリット幅11および重量物ホッパー7に備え付けられたバルブ21によりスリット10および排出管6からの流入風量を調節可能としている。これらの調節可能要因によって被選別物の性状に応じた最適条件を設定することができる。具体的には、投入管2における吸引風速を15〜25m/s、スリット10における吸引風速を10〜20m/s、排出管6における吸引風速を3〜6m/sに調整することにより、良好な選別精度を達成できた。このとき、集塵機で15〜18m3/h程度を吸引することにより、風量をバランスさせることができる。本実施の形態のように、この程度の吸引風量であれば、風力発生手段は小型集塵機1機のみで良く、小型化および低価格化を図ることができる。
In the present embodiment, as described above, the suction air volume can be adjusted by the inverter of the
また、本実施例では管内における詰まり防止の見地から、投入管2に流入風量調整機構を付加していないが、投入管2の長さを調節することで管内の圧力損失を増減できるので、これに伴った流入風量調整を行ってもよい。
Further, in this embodiment, from the viewpoint of preventing clogging in the pipe, an inflow air volume adjusting mechanism is not added to the
投入管2から流入する空気は選別管3の略水平接線方向であるので、ここで旋回流が発生するが、選別管3内部の気流の様子を示した図3からわかるように、投入管2およびスリット10および排出管6から流入した空気は全て回収部4に吸引されるので、正確には回収部4に向かう旋回上昇気流を形成する。すなわち、投入管2より下方では上昇気流、上方では旋回上昇気流を形成することがわかる。
Since the air flowing in from the
被選別物は、投入管2から風速15〜25m/s程度の空気とともに吸引された直後、選別管3内壁面に沿って旋回運動を行う。ここで前述した通り、投入管2より上方は旋回上昇気流があるので、被選別物は投入部1から回収部4に向かって旋回上昇しようとする。軽量物は旋回上昇気流に乗り、遠心力により選別管3内壁面に当接しながら回収部4に向かう。回収部4では、上方に移動するにつれて上昇速度が増すため、確実に、かつスムースに軽量物を回収できる。この時点で分離された被選別物はまだ軽量物を含んでおり、これを1次重量物という。
Immediately after the object to be sorted is sucked together with air having a wind speed of about 15 to 25 m / s from the
1次重量物は旋回上昇気流の上昇成分から受ける上向きの抗力よりも自重が勝り、旋回落下運動に切り替わる。1次重量物は攪拌部5が逆円錐形状であることと、旋回運動の遠心力の働きにより、攪拌管5の内壁に当接しながらスリット10形成位置まで滑り落ちる。このとき、スリット10および排出管6から流入する上昇気流が攪拌管5の壁近傍へ及ぼす影響は小さく、内壁面に沿って滑り落ちている間は抗力が弱いので、速やかに旋回落下する。1次重量物はスリット10から選別管3内部に流入する風速3〜6m/s程度の気流を当てられ、攪拌することによって軽量物を分離する。
The primary heavy object has its own weight over the upward drag received from the rising component of the swirling updraft, and switches to the swiveling and falling motion. The primary weight is slid down to the position where the
図4に示すように、大半の1次重量物は遠心力の影響により内壁面に当接した状態でスリットを通過するので、風速10〜20m/sの気流がエアナイフのごとくスリット10に差し掛かった1次重量物23に対してほぼ直角に衝突し、1次重量物の落下速度が大きくても非常に高い解し効果を与えることができる。しかも、スリット10は全周に渡っているので、1次重量物がいかなる経路を通っても攪拌することができる。すなわち、高い選別精度を保ちつつ、排出スピード(処理能力)の向上が達成される。発明者による実験では、スリット10を形成しない場合、詰まりが起こらない最大処理能力は80kg/h程度であったが、本装置の仕様によるスリットを設けることにより、250kg/h程度まで大幅に向上させることができた。なお、ここで分離された軽量物は、スリット10および排出管6から流入する上昇気流に乗って回収部4から吸引される。スリット10を通過した被選別物は、まだ僅かながら軽量物を含んでおり、これを2次重量物という。
As shown in FIG. 4, most primary heavy objects pass through the slit while being in contact with the inner wall surface due to the influence of centrifugal force, so that an air flow with a wind speed of 10 to 20 m / s reached the
2次重量物はスリット10を通過時の攪拌効果によって旋回落下運動を減衰された後、排出管6に到達する。排出管6は(i)スリット10で分離し損ねた極少数の軽量物を分離すること、および(ii)スリット10および排出管6で分離された軽量物をスリット10から流入する上昇気流に乗せて回収部4へ運ぶことが目的であり、これを満たすためには風速3〜6m/s程度の弱い上昇気流で十分であることが実験により明らかになっている。なお、上記(i)の目的において、排出管6を円筒形状にすることによって2次重量物の落下方向とほぼ反対から気流を当てることができるため、解し効果が良好で、選別精度が高いことは明白である。なお、本装置では内径φ80mm、長さ100mmの排出管6を採用しているが、管径および管長は前述した風量バランスと同様、選別精度と処理能力に大きく影響するので、被選別物の性状に応じた長さに設定するのがよい。上記の選別を行ったあと、再生樹脂製品には図1に示す重量物が用いられる。
The secondary heavy object reaches the
以上のように、本発明に係る風力選別装置は、特別な攪拌装置を不要とする簡易な構造で、安価な小型集塵機1基のみにより気流を発生させ、(S1)投入直後、(S2)攪拌開口部(スリット)通過時、(S3)排出時、の3箇所で選別することによって、従来の円筒式風力選別装置の長所である高選別精度を損なうことなく、短所であった処理能力不足を飛躍的に改善させることができる。 As described above, the wind power sorting apparatus according to the present invention has a simple structure that does not require a special stirring device, and generates an air flow by only one inexpensive small dust collector. (S1) Immediately after being charged (S2) By sorting at three locations, when passing through the opening (slit) and at the time of discharging (S3), the high processing accuracy that is the advantage of the conventional cylindrical wind power sorter is not impaired, and the processing capacity that was a disadvantage is insufficient. It can be improved dramatically.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 投入部、2 投入管、3 選別管、4 回収部、5 攪拌部、6 排出管、7 重量物ホッパー、8 サイクロンセパレータ、9 軽量物ホッパー、10 スリット(攪拌開口部)、11 スリット幅、12 スリットフランジ、13 溶接ナット、14 調節ボルト、15 固定ボルト、16 固定ナット、17 ダクト、18 軽量物ロータリーバルブ、19 バグフィルタ、20 集塵機、21 バルブ、22 重量物ロータリーバルブ、23 スリットに差し掛かった1次重量物。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記選別管は、その一方側に位置して前記吸引手段と接続し、前記被選別物のうちの軽量物を回収するための回収開口部と、他方側に位置し、前記被選別物のうちの重量物を排出するための排出開口部と、前記回収開口部と排出開口部との間に位置し、前記被選別物を投入するための投入開口部と、前記投入開口部と前記排出開口部との間に位置して前記被選別物を攪拌するための攪拌開口部とを有する、風力選別装置。 A wind power sorting apparatus including a sorting pipe and suction means connected to the sorting pipe to create a negative pressure inside the sorting pipe in order to sort the object to be sorted by wind power,
The sorting tube is located on one side of the sorting pipe and connected to the suction means, and is disposed on the other side of the collection opening for collecting the light weight of the sorting objects, A discharge opening for discharging the heavy object, a charging opening positioned between the collection opening and the discharge opening, and the charging opening, and the discharge opening. And an agitation opening for agitating the object to be sorted, which is located between the parts.
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