JP2011240305A - 風力選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量物と原料とからなる軽量物混在原料を、軽量物と軽量物が分離された被分別材料とに風力選別するための風力選別装置を提供する。
【解決手段】本発明の風力選別装置は、軽量物混在原料供給手段４０と、被分別材料回収手段５０と、円筒状に形成され、一方の側が軽量物混在原料供給手段に、他方の側が被分別材料回収手段に連通するように設けられた選別装置本体１０と、選別装置本体内に設けられ、ねじ羽根が回転することで、軽量物混在原料を、一方の側から他方の側に移動させる原料移動手段１５と、空気を選別装置本体の一方の側から噴出させるとともに他方の側から排気させるように設けられ、選別装置本体内を流れる空気の風力により軽量物混在原料から軽量物を分離し、空気の流れに軽量物を含有させ、選別装置本体の外部に排気する風力選別手段２０と、軽量物含有空気から軽量物を分離、回収するための軽量物回収手段３０とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、軽量物が混在している軽量物混在原料を、軽量物と、軽量物が分離選別された被分別材料とに、風力選別を行えるようにした風力選別装置に関する。さらに詳しくは、少ない動力、風量で風力選別を行えるようにした風力選別装置に関する。

骨材等原料は、ゴミ等軽量物が混合していると、原料としての品質が低下してしまう。そのため、ゴミ等が混合している原料は、ゴミ等を手動選別、自動選別により除去し、被分別材料とすることが行われる。手動選別は、作業者が、手作業でゴミ等軽量物を選別して除去する作業であり、手間がかかり効率のよい作業ということはできない。また、作業者の疲労が大きく、作業環境もあまりよいとは言えない現状であり、できれば自動化した選別を行いたいとの要望が大きい作業の一つである。

そのため、自動選別を行う装置、方法がいろいろ提案されている。その一つの方法として、風力により選別する選別方法がある。その一例として、回転ドラム内にスクリューフィーダにより廃棄物を送り込むとともに、空気供給管から空気を送り込み、掻き上げ板により重量物を逆流させて出口から排出し、軽量物は出口から排出する廃棄物の回転式風力選別装置に関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、受入部に投入された被分別物を送出口へ送り出す送り機構の真下に風力分別機構部を設け、送出口から落下する被分別物に対して、吸気用ファンによる風を風向板を介して送り出し方向の反対方向へ吹き付けることにより、被分別物を分別する風力分別装置に関する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３６０２７６１号公報 特開２００５−０７４３９１号公報

一方で、機械、建築、運輸、電子電気機器などの分野の各種設備には、省エネルギー、地球環境にやさしいエコロジー等であることが求められている。風力選別装置においても、少ない動力と風力により、選別を行えることが求められている。
しかしながら、前述した特許文献の技術は、このような要求に答えるものでなく、大きな動力、風力を必要とするものであった。また、風力選別装置は、小さな動力、風力であっても、重量物である被分別材料とゴミ等の軽量物とを、確実に、故障等することなく選別する必要があり、そのための工夫も必要であった。
言い換えると、風力選別装置として、特許文献１、２の技術は、まだ改良の余地が多くあるものであった。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたもので、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、軽量物が混在している軽量物混在原料を、軽量物と、軽量物が分離された被分別材料とに、少ない動力と風量により風力選別することができる風力選別装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の風力選別装置は、
原料に軽量物が付着、または、軽量物と原料とが混在している軽量物混在原料を、前記軽量物と、前記軽量物が分離された被分別材料とに選別して回収するための風力選別装置であって、前記軽量物混在原料を供給するための軽量物混在原料供給手段と、前記被分別材料を回収するための被分別材料回収手段と、円筒状に形成され、一方の側が前記軽量物混在原料供給手段に、他方の側が前記被分別材料回収手段に、各々、連通するように設けられた選別装置本体と、前記選別装置本体内に設けられ、ねじ羽根が回転することで、前記軽量物混在原料を、前記一方の側から前記他方の側に移動させるための原料移動手段と、空気を前記選別装置本体の前記一方の側から噴出させるとともに前記選別装置本体の前記他方の側から排気させるように設けられ、前記選別装置本体内を流れる前記空気の風力により前記軽量物混在原料から前記軽量物を分離して前記被分別材料とするとともに、前記空気の流れに前記軽量物を含有させ、前記軽量物が含有された軽量物含有空気を前記選別装置本体の前記他方の側から外部に排気するための風力選別手段と、前記風力選別手段より排気された前記軽量物含有空気から、前記軽量物を分離して回収するための軽量物回収手段とを備え、前記軽量物混在原料供給手段には、軽量物混在原料を供給するための供給通路に、前記供給通路の開閉を行うための供給通路開閉手段が設けられ、前記被分別材料回収手段には、被分別材料を回収するための回収通路に、前記回収通路の開閉を行うための回収通路開閉手段が設けられていることを特徴とする。

本発明２の風力選別装置は、本発明１において、
前記供給通路開閉手段は、前記選別装置本体に供給する前記軽量物混在原料の供給量を調整するための機能を有し、前記回収通路開閉手段は、前記選別装置本体から回収する前記被分別材料の回収量を調整するための機能を有していることを特徴とする。

本発明３の風力選別装置は、本発明１または２において、
前記ねじ羽根は、前記空気の流れの誘導を行う機能を有していることを特徴とする。

本発明４の風力選別装置は、本発明１から３において、
前記原料移動手段は、前記ねじ羽根の螺旋状部位の所定の位置に、前記軽量物混在原料を掻き上げるための掻き上げ部が形成されていることを特徴とする。

本発明５の風力選別装置は、本発明１から４において、
前記風力選別手段は、前記選別装置本体の前記他方の側から排気された空気を、前記一方の側に循環させる空気循環路を備えたものであり、前記軽量物回収手段は、前記空気循環路に連通するように設けられているものであることを特徴とする。

本発明６の風力選別装置は、本発明５において、
前記空気循環路には、前記選別装置本体内の流路を迂回して前記空気を流通させるための迂回循環路が設けられていることを特徴とする。

本発明７の風力選別装置は、本発明１から５において、
前記選別装置本体は、前記一方の側に、前記空気を前記選別装置本体に噴出させるための空気噴出ノズルが設けられていることを特徴する。

本発明８の風力選別装置は、本発明７において、
前記空気噴出ノズルは、前記選別装置本体の円筒状部位の接線方向から前記空気を噴出させるように設けられているものであることを特徴とする。

本発明の風力選別装置は、選別装置本体の選別室内をほぼ閉じられた空間とすることができるので、圧力損失が少なく、より少ない動力と風量により、軽量物混在原料から軽量物を分離する風力選別を行うことができる。また、選別室内を流れる空気（風）は、渦巻き流を起こし、軽量物混在原料の表面を回転しながら軽量物を分離する風力選別をしている。さらに、原料移動手段（スクリューコンベア）は、選別室底面側の軽量物混在原料、被分別材料を移動させる機能と、選別室内を流れる風が渦巻き流になるように誘導する機能を兼ねている。そのため、軽量物混在原料から軽量物を効率よく分離させる風力選別を行うことができる。また、空気循環路を備えたものは、空気が空気循環路内を循環するものであり、エネルギー消費等の無駄がない。

従って、この風力選別装置は、簡素な構成でありながら、確実に、信頼性が高い風力選別作業を行うことができ、選別作業の自動化が図れる。そして、小さな動力、風量で風力選別を行うことができ、省エネルギーでいわゆる「地球環境にやさしい」風力選別装置を提供することができる。

また、噴射ノズルから噴出される空気の向きを、円筒状の選別本体に対して、接線方向、または、接線方向に近い方向から空気を噴射するようにしたものは、選別本体内に噴出した空気が、選別室の内壁面に沿って流れるため、渦巻きのような流れが生じやすくなる。従って、このように流れている空気は、軽量物を含有しやすくなり、さらに効率よく軽量物を分離させる風力選別を行うことができる。

さらに、スクリューコンベアに掻き上げ部が形成されたものは、選別室底面から、軽量物混在原料、軽量物等を掻き上げることにより、選別室底面側に沈んでいる軽量物を掻き上げる作用があり、効率よく空気に軽量物を含有させることができ、さらに効率よく軽量物を分離させる風力選別を行うことができる。また、バイパス循環路が設けられたものは、空気が選別室内とバイパス循環路とに分岐して流れ、選別装置本体の排気口近傍が、シャープな分別点（切点）となるため、軽量物を効率よく分離させる風力選別を行うことができる。

図１は、本発明の風力選別装置の外観を示す正面図である。 図２は、風力選別装置の概要を模式的に示す説明図である。 図３は、図１をＸ−Ｘ線で切断した部分断面図である。 図４は、スクリューコンベアのねじ羽根の形状を示す正面図である。 図５は、他の実施の形態１の風力選別装置を、一部断面にして示した正面図である。 図６は、図５をＹ−Ｙ線で切断した断面図である。 図７は、他の実施の形態２の風力選別装置におけるスクリューコンベアのねじ羽根の他の形状を示す正面図である。 図８は、他の実施の形態３の風力選別装置の概要を模式的に示す説明図である。

本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の風力選別装置の外観を示す正面図、図２は、風力選別装置の概要を模式的に示した説明図、図３は、図１をＸ−Ｘ線で切断した部分断面図、図４はスクリューコンベアのねじ羽根の形状を示す正面図である。
図１に示すように、本発明の風力選別装置１は、脚部１１に支持された円筒状の選別装置本体１０、選別装置本体１０内で回転して軽量物混在原料Ｇ、被分別材料Ｍ等を移動させるための原料移動手段１５、選別装置本体１０内に空気を流通させるための風力選別手段２０、この風力選別手段２０の空気循環路に設けられ軽量物を回収するための軽量物回収手段３０、軽量物混在原料Ｇを選別装置本体１０に供給するための軽量物混在原料供給手段４０、軽量物と選別された被分別材料Ｍを回収するための被分別材料回収手段５０等から構成されている。

選別装置本体（以下、選別本体と記載する）１０は、円筒状の本体であり、内部が選別室１０ｄ（図２、３参照）を形成している。選別本体１０は、脚部１１、１１で据付面（風力選別装置設置面）に立設されている。選別本体１０の一方の側の外周部上方には、原料に軽量物が付着、または、原料と軽量物とが混在している等の軽量物混在原料（以下、混在原料と記載する）Ｇを供給するための軽量物混在原料供給手段（以下、原料供給手段と記載する）４０が設けられている。原料供給手段４０は、上部が開口しているホッパー部４１と、ホッパー４１部と選別本体１０の供給口１０ａとの間に設けられる供給通路４２等から構成されている。供給通路４２の途中には、混在原料Ｇの供給量を調整するための供給量調整手段４３が設けられている。
なお、この形態の説明でいう混在原料Ｇとは、例えば、ゴミ等軽量物Ｄが混じった骨材、混合産業廃棄物などである。そして、軽量物Ｄが分離された被分別材料Ｍとは、例えば、骨材等の製品として使用できるものである。

供給量調整手段４３は、ロータ（図示せず）を所定の回転速度で回転させることにより、混在原料Ｇをホッパー部４１から選別室１０ｄ内に供給している。また、すなわち、駆動モータ４４によるロータの回転速度を調整することにより、ホッパー部４１から選別室１０ｄ内へ供給される混在原料Ｇの供給量を調整することができる。この供給量調整手段４３は、駆動モータ４４による駆動でロータ（図示せず）を回転させることにより、混在原料Ｇが重力によって、ホッパー部４１から選別本体１０の選別室１０ｄ内に移動するものであり、ロータリーバルブとして公知なものである。

選別本体１０の他方の側の外周部下方には、軽量物Ｄが分離された被分別材料Ｍを回収するための被分別材料回収手段５０が設けられている。この被分別材料Ｍは、選別本体１０内を流れる空気の風力で吹き飛ばされない重量物である。例えば、ゴミ等軽量物が混在している軽量物混在骨材（混在原料）から、軽量物が分離された骨材（被分別材料）である。被分別材料回収手段５０は、選別本体に形成された回収口１０ｂに接続されているホッパー部５１と、ホッパー部５１と被分別材料回収部５５との間に設けられる回収通路５２等から構成されている。回収通路５２の途中には、被分別材料Ｍの回収量を調整するための回収量調整手段５３が設けられている。

回収量調整手段５３は、ロータ（図示せず）を所定の回転速度で回転させることにより、被分別材料Ｍを選別室１０ｄ内から選別本体１０の外部に取り出している。また、駆動モータ５４によるロータの回転速度を調整することにより、選別室１０ｄ内から回収される被分別材料Ｍの量を調整することができる。この回収量調整手段５３は、駆動モータ５４による駆動でロータを回転させることにより、被分別材料Ｍが重力によって、選別室１０ｄ内から被分別材料回収手段５０外部の被分別材料回収部５５に取り出されるものであり、ロータリーバルブとして公知なものである。

選別本体１０には、メンテナンスなどのための開口部１０ｅ（図３参照）が形成されており、この開口部１０ｅには、開閉カバー１８ａ、１８ｂが設けられている。開閉カバー１８ａ、１８ｂには、一方に蝶番１７、１７が、他方に固定部材１９、１９が設けられている。開閉カバー１８ａ、１８ｂは、蝶番１７、１７を支軸として開閉動作が可能である。この開閉カバー１８ａ、１８ｂは開状態にしたとき、メンテナンス等の作業を行うことができる。また、開閉カバー１８ａ、１８ｂを閉状態にしたとき、固定部材１９、１９で選別本体１０に固定され、選別室１０ｄの内部を密閉することができる。

選別本体１０には、原料移動手段であるスクリューコンベア１５が設けられている。スクリューコンベア１５の軸芯Ｃ２は、選別本体１０の軸芯Ｃ１と同芯であってもよいが、選別本体１０の軸芯Ｃ１に対して所定量ｄ下がっていてもよい（図３参照）。すなわち、選別本体１０の選別室１０ｄの底面１０ｆになるだけ接近しているとよい。スクリューコンベア１５は、減速装置付駆動モータ１４、ねじ羽根１６等から構成されている。ねじ羽根１６は、螺旋状に捩れた羽根であり、一方の軸端側に固定部１６ａが形成されている。また、ねじ羽根１６は、軸端以外の部位が、軸無（シャフトレス）に形成されている（図４参照）。このねじ羽根１６は、固定部１６ａが減速装置１４ａの出力軸に固定可能に設けられている。また、他の部分は無軸の形状となっている。スクリューコンベア１５は、所定の方向に回転させることにより、選別室１０ｄ内に投入された混在原料Ｇ、被分別材料Ｍ等を、供給口１０ａ側（一方の側）から回収口１０ｂ側（他方の側）に移動させるものである。ねじ羽根１６は、この混在原料Ｇ、被分別材料Ｍ等の移動を容易にするリード角で捩れている。ねじ羽根は、外周直径、リード角が全長にわたって一定のものであってもよいが、外周直径、リード角の少なくとも一方が一定でない形状のものであってもよい。

選別本体１０の一方の端部には、第１蓋体１２が固定され密閉されている。選別本体１０の他方の端部には、第２蓋体１３が固定され密閉されている。減速装置付駆動モータ１４は、第２蓋体１３に固定されている。
なお、スクリューコンベアは、有軸のねじ羽根が設けられたスクリューコンベアであってもよい。有軸のねじ羽根にすると、空気が選別室１０ｄの中央部を流れないで、選別室１０ｄの内壁面側を内壁面に沿うように流れる風量が増し、軽量物を含有しやすくなる。

選別本体１０の他方の側であって、回収口１０ｂと対向する位置には、排気口１０ｃが形成されている。排気口１０ｃは、選別本体１０から軽量物が含有されている軽量物含有空気（以下、含有空気と記載する）を矢印Ｒ方向に排気する。排気口１０ｃと送風機２１の吸気口には第１循環路２２が接続されている。
軽量物回収手段３０は、サイクロン分離装置３１、軽量物回収量調整手段３４、軽量物回収箱３５等で構成されている。送風機２１の吐出口とサイクロン分離装置３１の入口部３１ａとの間には、第２循環路２３が接続されている。サイクロン分離装置３１は、下部に円すい部３３が形成されている。なお、このサイクロン分離装置３１は、サイクロン式の集塵装置等として公知な構成のものである。

サイクロン分離装置３１を簡単に説明すると、サイクロン分離装置３１は、吸い込んだ軽量物（例えば、ゴミ、塵埃）を含有している含有空気を、円筒部３１ｂの中で渦巻きを起こすようにして空気と軽量物Ｄとを遠心分離するものであり、遠心分離された軽量物Ｄは円すい部３３の下方側に落下する。また、軽量物Ｄが遠心分離され、清浄になった空気は、上方に設けられた空気出口部３２から第３循環路２５を介して選別本体１０側に循環し、第１蓋体１２に設けられた噴出ノズル部２６から選別室１０ｄ内に、矢印Ｐ方向に噴出される。円すい部３３の下方には、軽量物回収量調整手段３４が設けられている。落下した軽量物Ｄは、軽量物回収量調整手段３４の駆動モータ（図示せず）によるロータ（図示せず）の回転動作に伴って、軽量物回収箱３５内に回収される。

そして、選別本体１０、第１循環路２２、第２循環路２３、及び、第３循環路２５等からなる空気が循環する空気循環経路は、供給量調整手段４３のロータ、回収量調整手段５３のロータ、軽量物回収量調整手段３４のロータが所定の回転速度で回転していることにより、ほぼ閉状態の空間と言うことができる。すなわち、ロータが供給通路４２、回収通路５２等を間欠的に閉じるとともに、ホッパー部４１、供給通路４２、ホッパー部５１、回収通路５２等に混在原料Ｇ、被分別材料Ｍが堆積していることにより、ほぼ閉状態の空間を得ることができるのである。言い換えると、選別本体１０の選別室１０ｄはほぼ閉じられた空間を形成することが可能となる。このように閉じられた空間内に空気を流通させて混在原料Ｇから軽量物Ｄを分離、分別する作業を行うことで、小さな動力、風量で風力選別を確実に行うことができる。

すなわち、供給量調整手段４３は、供給通路４２を開閉するための供給通路開閉手段であるということができる。回収量調整手段５３は、回収通路５２を開閉するための回収通路開閉手段であるということができる。また、スクリューコンベア１５は、ねじ羽根１６が選別室１０ｄ内の空間をさらに細かく区切った空間とする作用をするとともに、選別室１０ｄ内を流れる風の一部に渦巻き流を起こさせる。

選別本体１０、第１循環路２２、第２循環路２３、及び、第３循環路２５等からなる空気が循環する空気循環路と、空気循環路に空気を送風、流通させるための送風機２１等で風力選別手段２０が構成されている。この風力選別手段２０は、空気循環路内に空気を循環させているため、圧力損失の少ない効率のよい空気流通をさせ、風力を選別室１０ｄ内に供給することができる。送風機２１は、駆動モータ２１ａの駆動により、羽根車、ロータ、羽根等を回転させて送風するファン、ブロワ、ブロアなどとして公知のものである。なお、風力選別手段は、空気循環路内に空気を循環させる形態に限定されることはない。例えば、空気流通路の一方に形成された吸気口から大気の空気を吸気して、選別本体１０の一方の側から内部に噴出し、選別本体１０の他方の側から排気された空気を、空気流通路の他方に形成された排気口、軽量物回収手段を介して大気に排気するように設けられた送風機を有する形態のものであってもよい。

次に、本発明の風力選別装置１の作用について説明を行う。
送風機２１を運転し、空気を、選別室１０ｄ、第１循環路２２、第２循環路２３、サイクロン分離装置３１、第３循環路２５等を介して循環流通させる。また、スクリューコンベア１５は、所定の回転速度で回転させる。送風機２１で循環させる空気の量（風量）は、混在原料Ｇから軽量物Ｄを分離させることができる風力を有する風量であればよい。また、スクリューコンベア１５の回転速度は、混在原料Ｇから軽量物Ｄが分離可能な時間、混在原料Ｇが選別室１０ｄ内に滞留可能な回転速度であればよい。この、風量、回転速度は、混在原料Ｇの状態等により変化するおそれがあり、実際に風力選別（軽量物の分離、分別）作業を行ってみて、適宜、決定するとよい。

供給量調整手段４３、回収量調整手段５３、軽量物回収量調整手段３４を、各々、所定の回転速度で回転させる。なお、供給量調整手段４３、回収量調整手段５３は、ほぼ同一の回転速度で回転して、供給量と回収量とのバランスをとるとよい。すなわち、混在材料Ｇの供給、被分別材料Ｍの回収のバランスがくずれて、混在材料Ｇ、被分別材料Ｍのどちらか一方が目視でも目立つような堆積をしなければよい。また、供給量と回収量とのバランスがとれていれば、供給量調整手段４３、回収量調整手段５３の回転速度が異なっていてもよい。軽量物回収量調整手段３４の回転速度は、軽量物Ｄの量により、適宜決定すればよい。
混在原料Ｇは、矢印Ｂ方向に、ホッパー部４１に投入される。混在原料Ｇは、供給量調整手段４３のロータの回転に伴い、選別室１０ｄ内に移動する。すなわち、混在原料Ｇは、自重により、選別本体１０の選別室１０ｄ内に落下していく。

混在原料Ｇは、スクリューコンベア１５のねじ羽根１６の回転より、供給口１０ａ側から回収口１０ｂ側に移動する。このとき、空気は、噴出ノズル部２６側から排気口１０ｃ側に流れている。また、供給量調整手段４３、回収量調整手段５３、軽量物回収量調整手段３４は、各々、ロータが回転しているので、選別室１０ｄ内は、ほぼ閉じられた空間ということができる。混在原料Ｇ近傍にある軽量物Ｄ、混在原料Ｇに付着している軽量物Ｄは、空気の風力により分離され、空気の流れに乗って、空気に含有される。この空気の風力による分離は、混在原料Ｇが、供給口１０ａ側から回収口１０ｂ側に移動している間行われており、回収口１０ｂに近づくほど軽量物Ｄが分離された被分別材料Ｍの状態となる。

軽量物Ｄが含有された含有空気は、送風機２１を介して、サイクロン分離装置３１側に送られる。スクリューコンベア１５は、選別室１０ｄの底面１０ｆに沿って混在原料Ｇを供給口１０ａ側から回収口１０ｂ側に移動させるとともに、選別室１０ｄ内を流れる風の一部に渦巻き流を起こさせる。渦巻き流になった風は、混在原料Ｇの表面を回転しながら軽量物Ｄを吸い上げるように作用する。回収口１０ｂに移動した軽量物Ｄが分離された被分別材料Ｍは、ホッパー部５１側に落下する。被分別材料Ｍは、回収量調整手段５３のロータの回転動作により外部に取り出され、被分別材料回収部５５に矢印Ｅ１方向に落下し堆積する。

サイクロン分離装置３１に送風された含有空気は、サイクロン分離装置３１内で軽量物Ｄと、軽量物Ｄが分離除去された清浄な空気（清浄空気）とに遠心分離される。サイクロン分離装置３１で、遠心分離された軽量物Ｄは、円すい部３３の下方側に落下する。そして、軽量物Ｄは、軽量物回収量調整手段３４のロータの回転動作によりサイクロン分離装置３１の外部に取り出され、軽量物回収箱３５に矢印Ｅ２方向に落下し堆積する。遠心分離された清浄空気は、空気出口部３２、第３循環路２５を介して選別本体１０の噴出ノズル部２６側に循環し、噴出ノズル部２６から選別室１０ｄ内に噴出される。

〔風力選別装置の他の実施の形態１〕
風力選別装置の他の実施の形態１について、図５、６に基づいて説明を行う。
図５は、他の実施の形態１の風力選別装置１０１を一部断面にして示す正面図、図６は、図５をＹ−Ｙ線で切断した断面図である。なお、これから説明を行う他の実施の形態１〜３では、前述した実施の形態と同一の部位には、同一の符号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部位を中心に詳細な説明を行う。

選別本体１１０には、一方の側に、循環空気分岐体１１２が設けられている。循環空気分岐体１１２は、第３循環路１２５側から流入した空気を、選別本体１１０側とバイパス（迂回）循環路１１２ａ側とに分岐して流すためのものである。すなわち、バイパス循環路１１２ａは、一方の側から他方の側へ空気が流れる選別室１１０ｄの迂回通路を構成するものである。

選別本体１１０は、前述した形態の選別本体１０と同じ働きをするものである。すなわち、供給口１１０ａには原料供給手段４０が設けられている。同様に、回収口１１０ｂには被分別材料回収手段５０が、排気口１１０ｃには第１循環路１２２が設けられている。混在原料Ｇは、原料供給手段４０のホッパー部４１から投入され、選別本体１１０の選別室１１０ｄ内で、被分別材料Ｍと軽量物Ｄとに、風力選別（軽量物の分離、分別）され、被分別材料Ｍは、被分別材料回収手段５０のホッパー部５１、回収量調整手段５３を介して風力選別装置１０１の外部に回収される。

選別室１１０ｄ内には、スクリューコンベア１１５のねじ羽根１１６が設けられている。このねじ羽根１１６は軸付のタイプであり、両端の軸部１１６ａ、１１６ｂが軸受１１８、１１８に回転可能に支持されている。軸受１１８は、選別本体１１０に固定されたフランジ部材１１９に支持されている。フランジ部材１１９には、所定の大きさの空気流通穴１１９ａが形成されており、空気の流通を可能にしている（図６参照）。なお、空気流通穴１１９ａの大きさ、数量は、循環流通させる空気量、混在原料Ｇ、混在原料Ｇから分離させる軽量物Ｄ等の種類によって、適宜選択されるものである。

選別本体１１０の外周部には駆動モータ１１４が固定されている。駆動モータ１１４の出力軸には一方のプーリが、ねじ羽根１１６の一方の軸部１１６ａには他方のプーリが設けられている。一方のプーリと他方のプーリとの間には、ベルトが巻回されており、駆動モータ１１４の駆動力がねじ羽根１１６に伝達される。この一対のプーリとベルトとが、ベルト・プーリ伝達機構１１４ａを構成する。また、この他の実施の形態１のスクリューコンベア（原料移動手段）１１５は、駆動モータ１１４、ベルト・プーリ伝達機構（駆動力伝達機構）１１４ａ、ねじ羽根１１６等で構成されている。なお、駆動モータ１１４の駆動力をねじ羽根１１６に伝達する駆動力伝達機構は、スプロケット・チェーン機構、歯付ベルト・歯付プーリ等他の伝達機構であってもよい。

ねじ羽根１１６には、掻き上げ部１１７が固定されている。掻き上げ部１１７は、ねじ羽根１１６の捩れた羽根面（ねじ羽根の螺旋状部位）の外周側に、掻き上げ部１１７の外周側の面が羽根面の外周とほぼ一致するように設けられている。掻き上げ部１１７は、ねじ羽根１１６の外周の接線方向と直交する法線方向と、平行またはほぼ平行な平面上であって、４等配の角度位置（９０度毎の位置）に各々設けられている（図５参照）。この他の実施の形態１では、平板状の掻き上げ部１１７がねじ羽根１１６の捩れた羽根面に一方の端部に溶接されている。

なお、この掻き上げ部は、混在原料Ｇ、軽量物Ｄ等を掻き上げることができるものであれば、形状、取り付け位置、取り付け角度、個数等は、この他の実施の形態１と異なるものであってもよい。例えば、掻き上げ部は、断面が曲面状、Ｒ状の板部材からなるもの、途中で屈曲している板部材からなるもの等であってもよい。また、掻き上げ部は、ねじ羽根の外周面の接線方向と略平行な方向を向けて設けられていてもよい。さらに、掻き上げ部は、ねじ羽根の外周面の接線方向と、この接線方向と直交する法線方向の中間の角度位置に設けられていてもよい。また、掻き上げ部は、所定の角度位置に変更可能であり、変更後、ねじ羽根に固定できるようになっているものであってもよい。

この他の実施の形態１のスクリューコンベア１１５は、スクリュ−コンベア１１５のねじ羽根１１６が回転したとき、掻き上げ部１１７が選別本体１１０の底面１１０ｆ側に溜まった混在原料Ｇ、軽量物Ｄ等を掻き上げ、選別室１１０ｄ内を流れている空気に軽量物Ｄが含有されやすくし、軽量物Ｄの分離を容易とするためのものである。
第１循環路１２２は、軽量物回収手段３０のサイクロン吸込口３１ａに接続されている。サイクロン分離装置３１の空気出口部３２は、第２循環路１２３を介して、送風機２１の吸気口に接続されている。送風機２１は駆動モータ２１ａにより駆動され、吸気口から吸気した空気を吐出口から吐出し、第２循環路１２３側から第３循環路１２５側に空気を送風する。空気は、第１循環路１２２、第２循環路１２３、第３循環路１２５内を矢印Ｕ方向に流れていく。

送風機２１により送風され、第３循環路１２５内を矢印Ｕ方向に流れる空気は、循環空気分岐体１１２を介して、選別本体１１０の選別室１１０ｄ側と、バイパス循環路１１２ａ側とに分岐されて流れる。選別室１１０ｄ内を矢印Ｕ１方向に流れる空気は、混在原料Ｇから軽量物Ｄを分離させ、軽量物Ｄを含有した空気は第１循環路１２２側に流れていく。バイパス循環路１１２ａ内を矢印Ｕ２方向に流れた空気は、回収口１１０ｂ側から排気口１１０ｃ側に、被分別材料Ｍになりつつある混在原料Ｇの移動に逆流するように流れ、排気口１１０ｃから第１循環路１２２側に流れていく。このとき、逆流する空気が、被分別材料Ｍになりつつある混在原料Ｇから軽量物Ｄを分離させる作用を行う。また、分離した軽量物Ｄが、回収口１１０ｂ側に流れてしまうことを防止している。言い換えると、循環空気分岐体１１２で分岐された空気が選別室１１０ｄ内とバイパス循環路１１２ａ内とに流れ、選別本体１１０の排気口１１０ｃ近傍が、シャープな分別点（切点）となるため、軽量物Ｄを効率よく分離する風力選別を行うことができる。

そして、被分別材料Ｍになりつつある混在原料Ｇは、ねじ羽根１１６の回転運動により順次押し出されるように回収口１１０ｂ側に移動するので、回収口１１０ｂから排気口１１０ｃに逆流している空気による影響を受けることはない。このように、バイパス循環路１１２ａを設けたものは、排気口１１０ｃ、排気口１１０ｃ近傍に、選別室１１０ｄ内を矢印Ｕ１方向に流れた空気とバイパス循環路１１２ａ内を矢印Ｕ２方向に流れた空気とがぶつかる分別点（切点）が作られ分別性能が向上する。なお、このバイパス循環路は、バイパス循環路側を流れる空気の流量を調整するための流量調整弁が設けられたものであってもよい。このようにすると、混在原料Ｇ、被分別材料Ｍ、軽量物Ｄ等の種類により、選別室１１０ｄ内を流れる空気の流量、バイパス循環路側を流れる空気の流量を調整して、混在原料Ｇから軽量物Ｄを分離することを効率よく行うことができる。

また、このスクリューコンベア１１５は、スクリュ−コンベア１１５のねじ羽根１１６が回転したとき、掻き上げ部１１７が選別本体１１０の底面１１０ｆ側に溜まった混在原料Ｇ、軽量物Ｄ等を掻き上げ、選別室１１０ｄ内を流れている空気に軽量物Ｄが含有されやすくし、混在原料Ｇから軽量物Ｄが分離することをさらに容易にしている。

〔風力選別装置の他の実施の形態２〕
風力選別装置の他の実施の形態２について、図７に基づいて説明を行う。図７は、スクリューコンベアのねじ羽根の他の形状を示す正面図である。
この他の実施の形態２のスクリューコンベア２１５は、軸無しのタイプのスクリューコンベアである。スクリューコンベア２１５は、ねじ羽根２１６の対向する両面に掻き上げ部２１７の両端が固定されている。この掻き上げ部２１７は、ねじ羽根２１６の外周に沿ったＲ状の板部材である。この他の実施の形態２のスクリューコンベア２１５でも、スクリュ−コンベア２１５のねじ羽根２１６が回転したとき、掻き上げ部２１７が選別本体１０、１１０の底面１０ｆ、１１０ｆ側に溜まった軽量物Ｄ、混在原料Ｇ等を掻き上げ、選別室１０ｄ、１１０ｄ内を流れている空気に軽量物Ｄが含有されやすくし、軽量物Ｄの分離がさらに容易となっている。

〔風力選別装置の他の実施の形態３〕
風力選別装置の他の実施の形態３について、図８に基づいて説明を行う。図８は、他の実施の形態３の風力選別装置の概要を模式的に示した説明図である。
この他の実施の形態３の風力選別装置は、図８に示すように、噴出ノズル部２６Ａから噴出される空気の向きを矢印Ｑ方向にしたものである。すなわち、円筒状の選別本体１０に対して、円筒状の選別室１０ｄの接線方向、または、接線方向に近い方向から空気を噴射するようにしている。このようにすると、選別本体１０内に噴出した空気が、選別室１０ｄの内壁面に沿って流れるため、渦巻きのような流れが生じやすくなる。従って、このように流れている空気は、軽量物Ｄを含有しやすくなり、軽量物Ｄの分離がさらに容易となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、送風機、サイクロン分離装置の設置位置は、混在原料、軽量物、被分別材料の種類等により、適宜、選択されればよい。また、スクリューコンベアは、軸の有無、掻き上げ部の有無、形状等が混在原料、軽量物、被分別材料の種類により、適宜、選択されればよい。さらに、軽量物回収手段は、軽量物を分離するためのフィルターを備えた集塵装置等であってもよい。

１、１０１…風力選別装置
１０、１１０…選別装置本体
１５、１１５…原料移動手段（スクリューコンベア）
１６、１１６…ねじ羽根
２０…風力選別手段
２１…送風機
２２、１２２…第１循環路
２３、１２３…第２循環路
２５、１２５…第３循環路
２６、２６Ａ…噴出ノズル部
３０…軽量物回収手段
３１…サイクロン分離装置
４０…軽量物混在原料供給手段
５０…被分別材料回収手段
Ｇ…軽量物混在原料
Ｍ…被分別材料
Ｄ…軽量物

Claims (8)

1. 原料に軽量物が付着、または、軽量物と原料とが混在している軽量物混在原料を、前記軽量物と、前記軽量物が分離された被分別材料とに選別して回収するための風力選別装置であって、
   前記軽量物混在原料を供給するための軽量物混在原料供給手段と、
   前記被分別材料を回収するための被分別材料回収手段と、
   円筒状に形成され、一方の側が前記軽量物混在原料供給手段に、他方の側が前記被分別材料回収手段に、各々、連通するように設けられた選別装置本体と、
   前記選別装置本体内に設けられ、ねじ羽根が回転することで、前記軽量物混在原料を、前記一方の側から前記他方の側に移動させるための原料移動手段と、
   空気を前記選別装置本体の前記一方の側から噴出させるとともに前記選別装置本体の前記他方の側から排気させるように設けられ、前記選別装置本体内を流れる前記空気の風力により前記軽量物混在原料から前記軽量物を分離して前記被分別材料とするとともに、前記空気の流れに前記軽量物を含有させ、前記軽量物が含有された軽量物含有空気を前記選別装置本体の前記他方の側から外部に排気するための風力選別手段と、
   前記風力選別手段より排気された前記軽量物含有空気から、前記軽量物を分離して回収するための軽量物回収手段とを備え、
   前記軽量物混在原料供給手段には、軽量物混在原料を供給するための供給通路に、前記供給通路の開閉を行うための供給通路開閉手段が設けられ、
   前記被分別材料回収手段には、被分別材料を回収するための回収通路に、前記回収通路の開閉を行うための回収通路開閉手段が設けられている
   ことを特徴とする風力選別装置。
2. 請求項１に記載された風力選別装置において、
   前記供給通路開閉手段は、前記選別装置本体に供給する前記軽量物混在原料の供給量を調整するための機能を有し、
   前記回収通路開閉手段は、前記選別装置本体から回収する前記被分別材料の回収量を調整するための機能を有している
   ことを特徴とする風力選別装置。
3. 請求項１または２に記載された風力選別装置において、
   前記ねじ羽根は、前記空気の流れの誘導を行う機能を有している
   ことを特徴とする風力選別装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載された風力選別装置において、
   前記原料移動手段は、前記ねじ羽根の螺旋状部位の所定の位置に、前記軽量物混在原料を掻き上げるための掻き上げ部が形成されている
   ことを特徴とする風力選別装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載された風力選別装置において、
   前記風力選別手段は、前記選別装置本体の前記他方の側から排気された空気を、前記一方の側に循環させる空気循環路を備えたものであり、
   前記軽量物回収手段は、前記空気循環路に連通するように設けられているものである
   ことを特徴とする風力選別装置。
6. 請求項５に記載された風力選別装置において、
   前記空気循環路には、前記選別装置本体内の流路を迂回して前記空気を流通させるための迂回循環路が設けられている
   ことを特徴とする風力選別装置。
7. 請求項１から５のいずれか１項に記載された風力選別装置において、
   前記選別装置本体は、前記一方の側に、前記空気を前記選別装置本体に噴出させるための空気噴出ノズルが設けられている
   ことを特徴する風力選別装置。
8. 請求項７に記載された風力選別装置において、
   前記空気噴出ノズルは、前記選別装置本体の円筒状部位の接線方向から前記空気を噴出させるように設けられているものである
   ことを特徴とする風力選別装置。

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