JP2007111639A - 風力選別機 - Google Patents

Abstract

【課題】混合粉砕塵から重量粉砕物を効率良く選別可能な風力選別機を提案すること。
【解決手段】風力選別機２では、空気導入ダクト１６から、外筒１２と内筒１３の間の円筒状空間１４に、側方から接線方向に空気ａ１を導入して旋回空気流ａ３を形成し、外筒下端開口１２ｂから空気ａ２を導入して旋回空気流の中心部分に上昇空気流ａ４を形成する。供給ダクト１８から空気導入口部分１７に落下供給される混合粉砕塵Ｗに対しては側方から旋回空気流ａ３が当たり、紙葉類などに絡まっている重量粉砕物Ｗ１が当該紙葉類などから分離され、旋回空気流ａ３に乗って旋回している間に当該旋回空気流から落下して、下端開口１２ｂから排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、相対的に比重の大きなコンクリート、ガラスなどの重量粉砕物と、相対的に比重の小さな紙類、プラスチック類などの軽量粉砕物とが混在している混合粉砕塵から、重量粉砕物を選別するために用いるのに適した風力選別機および風力選別システムに関するものである。

産業廃棄物等の塵は重量物、軽量物などが混在した状態で回収されるので、これらを、素材別に選別して後処理に回す必要がある。選別に当たっては、まず、塵を選別し易いように破砕機によって細かく粉砕し、これによって得られた混合粉砕塵を選別機によって重量粉砕物、軽量粉砕物、粉塵などに選別するようにしている。

本件出願人は、特許文献１において、構造が簡単で、据付スペースが少なくてすむサイクロン式の風力選別装置を提案している。この選別装置では、サイクロン式の風力選別機の前段側に接続される破砕機の送風力、後段側に接続される誘引排風機の空気吸引力を利用して、独自の風力源を必要とすることなく混合粉砕塵の選別を行うようにしている。
特開平１０−１７４９３２号公報

ここで、このようなサイクロン式の風力選別機においては次のような解決すべき課題があることが分かった。サイクロンに供給される混合粉砕塵は旋回する間に比重の大きなコンクリート、ガラスなどの重量粉砕物が旋回流から落下して分別される。しかしながら、混合粉砕塵においては、このような重量物が紙類、プラスチック類に覆われた状態あるいは絡まった状態となっていることがある。このような状態で旋回流に乗っている場合には、コンクリート粉砕片、ガラス粉砕片が紙類などに包まれたまま、選別されることなく、後段側の選別工程に向けて送り出されてしまう。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、本件出願人が提案しているサイクロン式の風力選別機を改良して、効率良く、重量粉砕物を選別可能な風力選別機を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の風力選別機は、上端面が封鎖され、下端側が先窄まりの形状とされ、下端が回収塵の落下口となっている外筒と、当該外筒の内側に同軸状態に配置され、上端が前記外筒の上端面を貫通して上方に突出した排出口とされ、下端開口が前記外筒内の途中に位置している内筒と、前記外筒の外側の側方から、当該外筒および前記内筒の間の円筒状空間に対して、その接線方向に沿って空気を導入するための空気導入ダクトと、前記空気導入ダクトから前記円筒状空間への空気導入口部分に上方から、選別対象の混合粉砕塵を落下供給するための供給ダクトとを有し、前記円筒状空間内に形成される旋回空気流に乗せて前記混合粉砕塵を旋回させることにより、相対的に比重の大きな粉砕塵が自重により旋回空気流から落下して前記落下口から排出されるようになっていることを特徴としている。

本発明の風力選別機において、その内筒の排出口から強制的に空気の吸引が開始されると、外筒の外側の側方からは空気導入ダクトを介して円筒状空間内に空気が導入され、旋回流が発生する。また、外筒の下端の落下口からも空気が導入され、ここから、内筒を通って上端の排出口に向かう上昇空気流が発生する。この状態で、供給ダクトを介して混合粉砕物の供給が開始される。

混合粉砕物は、円筒状空間内に空気を導入する空気導入ダクトの空気導入口部分の上方から落下供給される。落下する混合粉砕塵に対しては側方から旋回流が当たり、混合粉砕物は当該旋回流に乗って円筒状空間を旋回する。混合粉砕塵に対して側方から旋回流が当たると、比重の小さな紙葉類に包まれた状態あるいは絡まった状態のコンクリート粉砕塵、ガラス粉砕塵などの比重の大きな重量粉砕塵が紙葉類から効率良く分離される。このため、旋回流に乗って旋回している間に、重量粉砕物が旋回流から落下して外筒下端開口から自然落下する。よって、比重の小さな軽量粉砕物のみが、旋回流の中心部分に形成されている上昇空気流に乗って、内筒上端開口から後段側の選別機に向けて送り出される。

このようにして、本発明の風力選別機によれば、落下供給される混合粉砕塵に対して側方から旋回空気流を当てるようにしているので、紙葉類が絡まり付いている重量粉砕物を分離して確実に選別することができる。

次に、本発明の風力選別システムは、供給される混合粉砕塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する風力選別機と、この風力選別機から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収するサイクロン式選別機と、このサイクロン式選別機から排出された空気流から粉塵を除去するバグフィルタと、このバグフィルタを介して清浄化された浄化空気流を大気中に排出する誘引排風機とを有し、前記風力選別機は上記構成の風力選別機であり、前記誘引排風機による空気吸引力によって、前記風力選別機および前記サイクロン式選別機の内部を旋回する空気流が形成されるようになっていることを特徴としている。

本発明の風力選別システムを用いれば、コンクリート、ガラス、紙類、プラスチック類などの混合塵を粉砕して得られる混合粉砕塵から、相対的に比重の大きな重量粉砕塵が風力選別機において選別回収され、相対的に比重の小さな軽量粉砕物がサイクロン式選別機において選別回収され、残りの粉塵がバグフィルタにおいて回収される。

ここで、風力選別機およびサイクロン式選別機からなる選別ラインを、バグフィルタの吸引側に、２段あるいは３段以上の多段に並列に接続して、多段式風力選別システムを構成することができる。多段式にすれば、上段側から、混合粉砕塵に含まれる比重の大きな粉砕塵を順次に選別して回収できる。

例えば、本発明による２段式の風力選別システムは、供給される混合粉砕塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する前段側風力選別機と、この前段側風力選別機から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する前段側サイクロン式選別機と、前記サイクロン式選別機によって回収された回収塵が供給され、当該回収塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する後段側風力選別機と、この後段側風力選別機から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する後段側サイクロン式選別機と、前記前段側および前記後段側サイクロン式選別機から排出された空気流から粉塵を除去するバグフィルタと、このバグフィルタの空気排出側に接続された誘引排風機と、前記誘引排風機の空気吸引力によって生ずる前記前段側および後段側風力選別機内を旋回する空気流の風力を、前記前段側が強くなるように設定しているダンパとを有し、前記前段側および後段側風力選別機は、上記構成の風力選別機であることを特徴としている。

本発明の多段式風力選別システムは、コンクリート、ガラス、紙類、プラスチック類などの混合塵を粉砕して得られる混合粉砕塵を選別して回収するための混合粉砕塵の風力選別方法に用いるのに適している。この場合には、前記前段側風力選別機に前記混合粉砕塵を投入すれば、当該前段側風力選別機において、前記混合粉砕塵に含まれている相対的に最も比重の大きなコンクリート、ガラスなどの第１重量粉砕塵を回収し、前記後段側風力選別機において、前記混合粉砕塵に含まれている相対的に比重の大きな軽量コンクリート、プラスチックなどの第２重量粉砕塵を回収し、前記後段側サイクロン式選別機において、相対的に比重の小さな木、紙などの軽量粉砕物を回収することができる。

本発明の風力選別機では、落下供給される混合粉砕塵に対して側方から旋回空気流を当てることにより、紙葉類に絡まっている重量粉砕物を当該紙葉類から分離させるようにしている。したがって、本発明によれば、混合粉砕塵から確実に重量粉砕物を除去することができる。

以下に、図面を参照して本発明を適用した風力選別システムの実施の形態を説明する。

（実施の形態１)
図１は実施の形態１に係る風力選別システムの全体構成を示す説明図である。風力選別システム１は、本発明を適用した風力選別機２と、この後段側に接続されているサイクロン式選別機３と、この後段側に接続されているバグフィルタ４と、この後段側にダンパ５を介して接続されている誘引排風機６を有している。風力選別機２には、不図示の破砕機によって粉砕された混合粉砕塵Ｗが供給される。混合粉砕塵Ｗには、コンクリート、ガラス、木片などのように相対的に比重の大きな重量粉砕物Ｗ１と、紙類、プラスチック類などのように相対的に比重の小さな軽量粉砕物Ｗ２と、微細な粉塵Ｗ３が混在している。

風力選別機２においては、側方および下側から空気ａ１、ａ２が導入されて、内部において旋回空気流ａ３が形成されると共に、その中心部分に上昇空気流ａ４が形成され、混合粉砕塵Ｗに含まれている重量粉砕塵ｗ１が選別される。重量粉砕塵Ｗ１が選別された後の空気流ａは後段のサイクロン式選別機３に送り込まれ、軽量粉砕物Ｗ２が選別される。この後段のバグフィルタ４においては、送り込まれる空気流ａ３に含まれている粉塵Ｗ３が除去され、これによって清浄化された空気流ａ３が、誘引排風機６の吸引口から吸引されその排出口から大気中に排出される。

図２は風力選別機２の説明図であり、図３(ａ)〜(ｃ)は、その概略平面図、および直交する二面を示す概略側面図であり、図４はその概略横断面図である。風力選別機２は、上端１２ａが封鎖され、下端開口１２ｂ(落下口)の側が先窄まりの形状となっている外筒１２と、当該外筒１２の内側に同軸状態に配置され、上端開口１３ａ(排出口)が外筒１２の封鎖上端１２ａから上方に突出し、下端開口１３ｂが外筒１２内の途中に位置している内筒１３とを備え、これらによって、垂直軸線１１を中心とする円筒状通路１４を備えたサイクロンが形成されている。

外筒１２の上側の円筒状部分１５には、側方から水平に空気導入ダクト１６が接続されている。空気導入ダクト１６は、円筒状通路１４に対してその接線方向から空気を導入する。空気導入ダクト１６と円筒状通路１４の交差部分(空気導入口部分１７)の真上には、混合粉砕物Ｗを落下供給するための供給ダクト１８の供給口１８ａが開いている。供給ダクト１８の上端開口１８ｂは不図示の破砕機、供給コンベヤなどに接続されており、混合粉砕物Ｗが破砕機の側から供給され、ホッパー１８を介して、円筒状通路１４の空気導入口部分１７に上側から落下供給される。

ここで、空気導入ダクト１６と外筒１２の接続部分は次のような形状となっている。空気導入ダクト１６は矩形断面であり、この底板部分１６ａが外筒１２に空けた開口部の下縁部分に接続している。底板部分１６ａが平坦な板の場合には、その真上に開口している供給口１８ａから落下供給される混合粉砕塵Ｗが当該底板１６ａの上に溜まり、円筒状通路１４に送り込まれない可能性がある。本例では、当該底板部分１６ａの先端部分１６ｂを、図４に斜線で示すように、傾斜板１６ｃ、傾斜湾曲板１６ｄおよび１６ｅによって形成し、上側から落下供給された混合粉砕物Ｗがこれらに沿って滑落して円筒状通路１４に送り込まれるようにしている。

この構成の風力選別システム１による選別動作を説明する。誘引排風機６を駆動して排風動作を開始すると、空気吸引力が風力選別機２の内筒上端開口１３ａに作用する。内筒上端開口１３ａから強制的に空気の吸引が開始されると、外筒１２の外側の側方からは空気導入ダクト１６を介して円筒状空間１４内に空気ａ１が導入され、旋回空気流ａ３が発生する。また、外筒１２の下端開口１２ｂからも空気ａ２が導入され、ここから、内筒を通って上端開口に向かう上昇空気流ａ３が発生する。この状態で、供給ダクト１８を介して混合粉砕物Ｗの供給が開始される。

混合粉砕物Ｗは、円筒状空間１４内に空気を導入する空気導入ダクト１６の空気導入口部分１７の上方から落下供給される。落下する混合粉砕塵ｗに対しては側方から旋回空気流ａ３が当たり、混合粉砕物Ｗは当該旋回空気流に乗って円筒状空間１４を旋回する。混合粉砕塵Ｗに対しては側方から旋回空気流が当たる。このため、比重の小さな紙葉類に包まれた状態あるいは絡まった状態のコンクリート粉砕塵、ガラス粉砕塵などの重量粉砕塵Ｗ１が紙葉類から効率良く分離される。このため、旋回空気流に乗って旋回している間に、重量粉砕物Ｗ１が旋回空気流から落下して外筒下端開口１２ｂから自然落下する。よって、比重の小さな軽量粉砕物Ｗ２のみが、旋回空気流ａ３の中心部分に形成されている上昇空気流ａ４に乗って、内筒上端開口１３ａから後段側のサイクロン式選別機３に向けて送り出される。

サイクロン式選別機３は、外筒３１および内筒３２の間に形成された円筒状空間３３を備えており、外側から当該円筒状空間３３の接線方向に沿って当該円筒状空間３１内に粉砕塵を含む空気流が導入される。円筒状空間３１内を旋回する間に、軽量粉砕物Ｗ２が自重により空気流から落下して、選別機３の底部に回収される。回収された軽量粉砕物Ｗ２は、底部に取り付けてあるロータリーバルブ３２を開くと、そこから下方に落下し、その下方に配置されている回収部(図示せず)において回収される。バグフィルタ４も、下窄まり状の外筒４１を備え、この内部に配置されているフィルタ４２によって空気中の粉塵がろ過されて底部に溜まる。底部にはロータリーバルブ４３が配置されており、ここを開けて、溜まった粉塵Ｗ３を落下させて回収する。

（実施の形態２)
図５は、本発明を適用した実施の形態２に係る２段式風力選別システムの全体構成を示す説明図である。本例の２段式風力選別システム１００は、前段側に、供給される混合粉砕塵Ｗを空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する前段側風力選別機２(１)と、この前段側風力選別機２(１)から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する前段側サイクロン式選別機３(１)を備えている。

また、後段側に、サイクロン式選別機３(１)によって回収された回収塵が供給され、当該回収塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する後段側風力選別機２(２)と、この後段側風力選別機２(２)から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する後段側サイクロン式選別機３(２)を備えている。

さらに、前段側および後段側サイクロン式選別機３(１)、３(２)から排出された空気流から粉塵を除去するバグフィルタ４と、このバグフィルタ４の空気排出側に接続された誘引排風機６とを備えている。

ここで、前段側サイクロン式選別機３(１)は前段側ダンパ７(１)を介してバグフィルタ４に接続され、後段側サイクロン式選別機３(２)は後段側ダンパ７(２)を介してバグフィルタ４に接続されている。これらのダンパを調節することによって、誘引排風機６の空気吸引力によって生ずる前段側および後段側風力選別機２(１)、２(２)内を旋回する空気流の風力を、前段側が強く、後段側が弱くなるように設定されている。

風力選別機２(１)および２(２)は、実施の形態１における風力選別機２と同一構造のものである。また、サイクロン式選別機３(１)および３(２)も実施の形態１におけるサイクロン式選別機３と同一構造のものである。さらに、バグフィルタ４および排風機６も同様である。したがって、これらの構成についての説明は省略する。

この構成の２段式風力選別システム１００を用いて、コンクリート、ガラス、紙類、プラスチック類などの混合塵を粉砕して得られる混合粉砕塵Ｗを選別して回収する場合、ダンパ７(１)、７(２)を調節することにより、前段側風力選別機２(１)および後段側風力選別機２(２)において形成される旋回空気流の風力を適切なものとなるように設定しておく。前段側風力選別機２(１)に混合粉砕塵Ｗを投入すると、当該前段側風力選別機２(１)において、混合粉砕塵Ｗに含まれている相対的に最も比重の大きなコンクリート、ガラスなどの第１重量粉砕塵Ｗ１１を回収できる。また、後段側風力選別機２(２)において、混合粉砕塵Ｗに含まれている相対的に比重の大きな発泡コンクリート、木片、プラスチックなどの第２重量粉砕塵Ｗ１２を回収できる。さらに、後段側サイクロン式選別機３(２)において、相対的に比重の小さな木、紙などの軽量粉砕物Ｗ２を回収でき、バグフィルタ４において粉塵Ｗ３を回収できる。この結果、比重の最も大きな不燃重量物と、これよりも相対的に比重の小さな可燃重量物とを選別できる。

本発明を適用した風力選別システムの全体構成を示す説明図である。 図１の風力選別機を示す説明図である。 図２の風力選別機を示す概略平面図、および直交する二面を示す概略概略側面図である。 図３の風力選別機の概略横断面図である。 本発明を適用した２段式風力選別システムの全体構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 風力選別システム
２ 風力選別機
２(１) 前段側風力選別機
２(２) 後段側風力選別機
３ サイクロン式選別機
３(１) 前段側サイクロン式選別機
３(２) 後段側サイクロン式選別機
４ バグフィルタ
５ ダンパ
６ 誘引排風機
７(１) 前段側ダンパ
７(２) 後段側ダンパ
１１ 垂直中心線
１２ 外筒
１２ａ 上端
１２ｂ 下端開口
１３ 内筒
１３ａ 上端開口
１３ｂ 下端開口
１４ 円筒状空間
１６ 空気導入ダクト
１７ 空気導入口部分
１８ 供給ダクト
１８ａ 供給口
１８ｂ 上端開口
Ｗ１ 混合粉砕塵
Ｗ２ 重量粉砕塵
Ｗ３ 軽量粉砕塵
Ｗ４ 粉塵
Ｗ１１ 第１重量粉砕物
Ｗ１２ 第２重量粉砕物
ａ１ 側方から円筒状空間に導入される空気
ａ２ 下方から導入される空気
ａ３ 旋回空気流
ａ４ 上昇空気流
ａ 空気流

Claims (4)

1. 上端面が封鎖され、下端側が先窄まりの形状とされ、下端が回収塵の落下口となっている外筒と、
   当該外筒の内側に同軸状態に配置され、上端が前記外筒の上端面を貫通して上方に突出した排出口とされ、下端開口が前記外筒内の途中に位置している内筒と、
   前記外筒の外側の側方から、当該外筒および前記内筒の間の円筒状空間に対して、その接線方向に沿って空気を導入するための空気導入ダクトと、
   前記空気導入ダクトから前記円筒状空間への空気導入口部分に上方から、選別対象の混合粉砕塵を落下供給するための供給ダクトとを有し、
   前記円筒状空間内に形成される旋回空気流に乗せて前記混合粉砕塵を旋回させることにより、相対的に比重の大きな粉砕塵が自重により旋回空気流から落下して前記落下口から排出されるようになっていることを特徴とする風力選別機。
2. 供給される混合粉砕塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する風力選別機と、
   この風力選別機から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収するサイクロン式選別機と、
   このサイクロン式選別機から排出された空気流から粉塵を除去するバグフィルタと、
   このバグフィルタを介して清浄化された浄化空気流を大気中に排出する誘引排風機とを有し、
   前記風力選別機は請求項１に記載の風力選別機であり、
   前記誘引排風機による空気吸引力によって、前記風力選別機および前記サイクロン式選別機の内部を旋回する空気流が形成されるようになっていることを特徴とする風力選別システム。
3. 供給される混合粉砕塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する前段側風力選別機と、
   この前段側風力選別機から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する前段側サイクロン式選別機と、
   前記サイクロン式選別機によって回収された回収塵が供給され、当該回収塵を空気流に乗せて旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する後段側風力選別機と、
   この後段側風力選別機から排出された空気流を旋回させ、当該空気流から落下する粉砕塵を回収する後段側サイクロン式選別機と、
   前記前段側および前記後段側サイクロン式選別機から排出された空気流から粉塵を除去するバグフィルタと、
   このバグフィルタの空気排出側に接続された誘引排風機と、
   前記誘引排風機の空気吸引力によって生ずる前記前段側および後段側風力選別機内を旋回する空気流の風力を、前記前段側が強くなるように設定しているダンパとを有し、
   前記前段側および後段側風力選別機は、請求項１に記載の風力選別機であることを特徴とする多段式風力選別システム。
4. 請求項３に記載の多段式風力選別システムを用いて、コンクリート、ガラス、紙類、プラスチック類などの混合塵を粉砕して得られる混合粉砕塵を選別して回収する混合粉砕塵の風力選別方法であって、
   前記前段側風力選別機に前記混合粉砕塵を投入し、
   当該前段側風力選別機において、前記混合粉砕塵に含まれている相対的に最も比重の大きなコンクリート、ガラスなどの第１重量粉砕塵を回収し、
   前記後段側風力選別機において、前記混合粉砕塵に含まれている相対的に比重の大きな軽量コンクリート、プラスチックなどの第２重量粉砕塵を回収し、
   前記後段側サイクロン式選別機において、相対的に比重の小さな木、紙などの軽量粉砕物を回収することを特徴とする混合粉砕塵の風力選別方法。

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