JP3180006B2 - 金属の選別回収装置および方法、並びに廃棄物処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、金属を含む廃棄物から鉄を選別
回収した後、銅やアルミニウム等の有価非鉄金属をさら
に選別回収する金属の選別回収装置および方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属、およびプラスチック等の非
金属が混在した廃棄物から、鉄、および鉄以外の銅やア
ルミニウム等比較的高価な有価非鉄金属を選別回収する
処理はかなり古くから行われているが、とりわけ形状が
小さく比較的均一な大きさの廃棄物については従来の選
別回収装置で比較的効率良くその選別回収が行なわれて
いる。従来の一般的な選別回収装置において、鉄に対し
ては磁気選別機が用いられており、銅やアルミニウムに
は回転ドラム式の渦電流選別機が用いられている。ま
た、風力選別機や振動式選別機、さらに比較的比重の大
きな液体（重液）を使った比重選別機も一般的に使われ
ている。

【０００３】また、比較的大きな形状の破砕片に対して
は人手による選別（以下、手選別という）が多く行われ
ている。例えば、特開昭５７−８１８７８号公報に記載
の金属廃棄物破砕処理設備のように、磁力選別機により
鉄を除いた後、風力選別機により非金属を除き、その後
非磁性金属の選別を主として手選別で（小物に限っては
回転式風力選別機を利用して）行う従来技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】鉄を除いた後の非鉄金
属に関しては、例えば上述した渦電流選別機により銅お
よびアルミニウムをまとめて選別するのは可能である
が、銅とアルミニウムとを分けるのには困難を伴なう。
また、上述した風力選別機や振動式選別機は１０ｍｍ以
下の寸法の比較的小形状で均一な粒状の破砕片に対して
は比重差による分離効率が良いが、１０〜２００ｍｍ程
度の寸法の大きい破砕片については形状の影響により選
別が困難である。

【０００５】また、重液による選別において、例えば比
重が３である重液を使えば、アルミニウムは浮き銅は沈
むことで選別可能である。しかし、この方法では処理量
は大きく取れるが、その反面、装置が大規模になり高価
である。また、重液を使うため水処理設備が必要で設備
が大型になり、その上重液の比重管理も必要であり、保
守のための作業要員が不可欠である。さらに、缶やパイ
プ状の破砕片に対しては選別性能が低下する。従って、
液体を使用せずメンテナンスフリーに選別回収を行なう
ことが望まれる。

【０００６】特開昭５７−８１８７８号公報に記載の従
来技術では、比較的大きな形状の破砕片を選別回収する
ことが一つの狙いであるが、手選別に頼る部分が多いた
め、やむを得ず作業者を騒音、汚れ、危険といった劣悪
な環境においたり、長時間の単純作業に従事させること
になってしまう。また、廃棄物処理という観点からみる
と採算に合うレベルまで極力処理コストを低減すべきこ
とは当然であるのに対し、手選別に頼れば人件費等によ
って処理コストが高くなることは避けられず、コストの
低減が困難となる。このようなことから、人手によら
ず、自動的に選別回収を行えるようにすることが望まれ
る。

【０００７】本発明の目的は、比較的大きな破砕片の中
から銅やアルミニウム等の有価非鉄金属を材質別に確実
に選別回収可能であり、しかも人手によらず、メンテナ
ンスフリーかつ低コストにその選別回収が行える金属の
選別回収装置およびその方法、並びにそのような金属の
選別回収装置を有する廃品処理システムを提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、金属を含む破砕片の材質を識別し
回収する金属の選別回収装置において、前記破砕片の重
量を測定する重量測定装置と、検出用コイルを備えその
検出用コイルの前記破砕片によるインダクタンス変化量
を測定するインダクタンス測定装置と、上記重量測定装
置により測定した重量およびインダクタンス測定装置に
より測定したインダクタンス変化量を用いて演算を行
い、前記破砕片の材質を識別する演算識別装置と、材質
毎の回収容器を備え上記演算識別装置による識別結果に
基づいて回収容器の各々へ材質別に前記破砕片を回収す
る回収装置とを有することを特徴とする金属の選別回収
装置が提供される。

【０００９】上記金属の選別回収装置において、好まし
くは、インダクタンス測定装置が検出用コイル近傍にお
ける破砕片の有無によるインダクタンス変化量を測定
し、演算識別装置が、破砕片の重量および前記インダク
タンス変化量によりその破砕片の単位重量当たりのイン
ダクタンスの変化量を算出し、かつその値を予め材質に
対応して設定した値と比較することで前記破砕片の材質
を同定する。

【００１０】この場合、好ましくは、インダクタンス測
定装置が、少なくとも２種類の周波数の電流を上記検出
用コイルに印加し、かつその検出用コイル近傍における
前記破砕片の有無によるインダクタンス変化量を前記２
種類の周波数に対して求め、演算識別装置が、前記イン
ダクタンス変化量の前記２種類の周波数間における勾配
をその破砕片の単位重量当たりについて算出し、かつそ
の値を予め材質に対応して設定した値と比較することで
破砕片の材質を同定する。

【００１１】また、上記インダクタンス測定装置は、好
ましくは、前記破砕片を検出用コイルの軸方向に通過さ
せることにより、その検出用コイル内にある場合のイン
ダクタンスを測定する。

【００１２】上記の場合、好ましくは、検出用コイルの
軸方向端部にインダクタンス測定のため破砕片を一時滞
留させるシャッタをさらに備える。

【００１３】さらに、上記インダクタンス測定装置は、
好ましくは、前記破砕片を検出用コイルの軸方向端部に
位置させることにより、その検出用コイル近傍に破砕片
が有る場合のインダクタンスを測定する。

【００１４】さらに、上記インダクタンス測定装置は、
好ましくは、前記検出用コイルの他に励磁用コイルをさ
らに備え、上記検出用コイルおよび励磁用コイルの間に
破砕片が有る場合および無い場合の相互インダクタンス
を測定する。

【００１５】また、上記金属の選別回収装置において、
好ましくは、重量測定装置が、前記破砕片を搭載する受
け台と、その破砕片の重量を検出するセンサと、上記受
け台より前記センサに破砕片の重量を伝達する伝達手段
とから構成される。

【００１６】また、前述の目的を達成するため、本発明
によれば、金属を含む破砕片の材質を識別し回収する金
属の選別回収方法において、前記破砕片の重量を測定
し、検出用コイルの前記破砕片によるインダクタンス変
化量を測定し、上記重量およびインダクタンス変化量を
用いて演算を行って破砕片の材質を識別し、その識別結
果に基づいて材質別に破砕片を回収することを特徴とす
る金属の選別回収方法が提供される。

【００１７】上記金属の選別回収方法において、好まし
くは、検出用コイル近傍における前記破砕片の有無によ
るインダクタンス変化量を測定し、上記破砕片の重量お
よびインダクタンスの変化によりその破砕片の単位重量
当たりのインダクタンスの変化量を算出し、その値を予
め材質に対応して設定した値と比較することで破砕片の
材質を同定する。

【００１８】また、好ましくは、少なくとも２種類の周
波数の電流を検出用コイルに印加し、その検出用コイル
近傍における前記破砕片の有無によるインダクタンス変
化量を前記２種類の周波数に対して求め、前記インダク
タンス変化量の前記２種類の周波数間における勾配を破
砕片の単位重量当たりについて算出し、その値を予め材
質に対応して設定した値と比較することで破砕片の材質
を同定する。

【００１９】さらに、前述の目的を達成するため、本発
明によれば、金属を含む廃棄物のうち破砕の障害となる
部材を回収除去する前処理装置と、その前処理装置から
の廃品を破砕する破砕装置と、その破砕装置で破砕され
た廃品の破砕片から非金属軽量物を回収除去する軽量物
分別装置とを有し、前記軽量物分別装置からの破砕片よ
り金属を選別する廃棄物処理システムにおいて、前記破
砕片から磁気により鉄を回収する磁気選別機と、その磁
気選別機により鉄が除かれた破砕片の材質を識別し回収
する前述のような金属の選別回収装置とを有することを
特徴とする廃棄物処理システムが提供される。

【００２０】上記廃棄物処理システムにおいては、磁気
選別機により鉄が除かれた破砕片より特定の非鉄金属を
分別する渦電流選別機をさらに備えることが好ましい。

【００２１】

【作用】上記のように構成した本発明においては、イン
ダクタンス測定装置により検出用コイルの破砕片による
インダクタンス変化量を測定する。これは、検出用コイ
ル単独のインダクタンスと検出用コイル近傍に破砕片が
ある場合の検出用コイルのインダクタンスとから測定可
能である。そして、演算識別装置で、上記インダクタン
ス変化量と、重量測定装置で別途測定した破砕片の重量
とを用いて演算が行われるが、インダクタンス変化量と
重量の間には破砕片の材質に特有の関係があるため、上
記演算によって破砕片の材質を特定し識別することがで
きる。また、回収装置により、上記演算識別装置による
識別結果に基づいて、材質毎に備えられた回収容器の各
々へ材質別に破砕片が回収される。

【００２２】これにより、比較的大きな破砕片の中から
銅やアルミニウム等の有価非鉄金属を材質別に確実に選
別回収することが可能となる。また、上記のインダクタ
ンス変化量の測定、重量測定、演算識別装置による演算
および材質の識別、回収装置による回収容器への回収
は、自動的に行なうことができ、しかも従来のように液
体を使用することもないため、人手によらず、メンテナ
ンスフリーかつ低コストに選別回収を行なうことが可能
である。

【００２３】また、演算識別装置によって演算、識別す
る際には、インダクタンス測定装置で測定した検出用コ
イル近傍における破砕片の有無によるインダクタンス変
化量と、重量測定装置で測定した破砕片の重量とによっ
て破砕片の単位重量当たりのインダクタンスの変化量を
算出し、その値を予め材質に対応して設定した値と比較
することにより、破砕片の材質を容易に同定することが
可能である。

【００２４】上記の場合、インダクタンス変化量の測定
に際して具体的には、少なくとも２種類の周波数の電流
を検出用コイルに印加し、かつ検出用コイル近傍におけ
る破砕片の有無によるインダクタンス変化量を２種類の
周波数に対して求めておく。そして、演算識別装置にお
いては、インダクタンス変化量の上記２種類の周波数間
における勾配を破砕片の単位重量当たりについて算出
し、それらの値を上記のように予め材質に対応して設定
した値と比較する。

【００２５】インダクタンスを測定する際には、破砕片
を検出用コイルの軸方向に通過させ、検出用コイル内に
ある場合のインダクタンスを測定すればよい。この時、
検出用コイルの軸方向端部にシャッタを設けておき、イ
ンダクタンス測定のために破砕片を一時滞留させれば、
一層確実に測定できる。

【００２６】上記の他、破砕片を検出用コイルの軸方向
端部に位置させておき、その時のインダクタンスを測定
してもよい。

【００２７】あるいは、検出用コイルの他に励磁用コイ
ルをさらに設けておき、検出用コイルおよび励磁用コイ
ルの間に破砕片が有る場合および無い場合の相互インダ
クタンスを測定してもよい。

【００２８】また、本発明の廃棄物処理システムにおい
ては、前処理装置で金属を含む廃棄物のうち破砕の障害
となる部材を回収除去し、その前処理装置からの廃品を
破砕装置で破砕し、その破砕装置で破砕された廃品の破
砕片から軽量物分別装置により非金属軽量物を回収除去
し、軽量物分別装置で非金属軽量物を回収除去した破砕
片から磁気選別機を用いて磁気により鉄を回収した後、
磁気選別機により鉄が除かれた破砕片の材質を上記で述
べたような金属の選別回収装置を用いて識別し回収する
ことにより、様々な形状の金属やプラスチック類等の非
金属が混在する廃棄物から鉄、および銅やアルミニウム
等の有価非鉄金属を高純度で効率的に選別回収すること
が可能となり、かつ、人手によらず、メンテナンスフリ
ーかつ低コストに選別回収を行なうことが可能となる。

【００２９】

【実施例】本発明による金属の選別回収装置の一実施例
について、図１から図７を参照しながら説明する。

【００３０】図１は、本実施例の金属の選別回収装置を
示す全体構成図である。図１において、金属を含む破砕
片２は搬送装置１によって搬送され、ガイド３ａによっ
て次の重量検出装置４へ送られる。搬送装置１は搬送装
置用モータ１１によって駆動され、搬送装置用モータ１
１はドライバ１２によって駆動され、さらにドライバ１
２はインターフェイス８を介して接続された演算・制御
装置２１によって制御される。また、搬送装置１の上に
はアンプ１９を介してフォトセンサ１８が設けられてお
り、フォトセンサ１８によって破砕片２の通過が検出さ
れ、それによる信号がインターフェイス８を介して接続
された演算・制御装置２１に取り込まれる。

【００３１】重量検出装置４は受け台３１で破砕片２を
案内すると共に重量を支持する。この重量検出装置４の
構造の詳細を図２に示す。図２において、受け台３１に
かかった破砕片２の重量は支持部材３２を介してロード
セル３３に伝達される。受け台３１は支点３１ａのまわ
りに矢印３１ｂのように回転可能である。支持部材３２
は軸受３４により軸方向にのみスライド可能なように支
持されており、摩擦抵抗が軽減されている。また、ロー
ドセル３３はバネ３５を介して保持されており、さらに
空気抜き穴３６によりダンピング作用を持たせてある。
但し、バネ３５はなくてもよい。ロードセル３３からの
リード線５は重量検出装置４壁面に設けた穴から引き出
され、ストレインアンプ６（図１参照）へ接続されてお
り、このストレインアンプ６で重量が検出される。

【００３２】図１に戻り、ストレインアンプ６で検出さ
れた重量を示すアナログの電圧信号はＡ／Ｄ変換器７で
ディジタル信号に変換され、その後インターフェイス８
を介して演算・制御装置２１に取り込まれ、破砕片２の
重量に換算され演算・制御装置２１内の記憶回路に記憶
される。

【００３３】次に、破砕片２はガイド３ｂによって検出
用コイル９へ送られる。検出用コイル９の下方端部には
シャッタ１０が設けられており、シャッタ１０の開閉で
破砕片２の滞留、排出が可能である。図３はこのシャッ
タ１０を検出用コイル９の軸方向から見た図である。シ
ャッタ１０は検出用コイル９の断面積の２倍以上の面積
を有しており、一部にのみ検出用コイル９の断面積相当
の円形状の切欠き孔４１が設けられている。また、シャ
ッタ１０には歯車４２が固定されており、歯車４２は回
転軸４３に嵌合されて支持され、回転可能なようになっ
ている。さらに、歯車４２はモータ軸４５に嵌合した歯
車４４と噛み合っており、シャッタ用モータ１３（図１
参照）、従ってモータ軸４５の回転によってシャッタ１
０が回転し、これにより検出用コイル９の下方端部を開
閉することが可能である。シャッタ用モータ１３は、図
１に示すように、ドライバ１４によって駆動され、ドラ
イバ１４はインターフェイス８を介して接続された演算
・制御装置２１によって制御される。

【００３４】再び図１に戻り、上記のようなシャッタ１
０によって破砕片２は検出用コイル９内に滞留させら
れ、破砕片２によるインダクタンス変化が測定される。
この時、検出用コイル９に接続されたインダクタンス測
定装置２０によりインダクタンスが測定され、インター
フェイス８を介して演算・制御装置２１に取り込まれ
る。測定後の破砕片２は、後述するようにして材質が識
別された後に、選別用アクチュエータ１６によって可動
ガイド１５の位置を設定してからシャッタ１０を開にし
て排出される。排出された破砕片２は案内ガイド１５ａ
によって可動ガイド１５ヘ送られ、そこで、可動ガイド
１５の設定位置に応じて固定ガイド１５ｂを経由して各
々の材質の回収容器へ回収される。つまり、可動ガイド
１５の設定位置が回収位置５１ａの時はアルミニウムの
回収容器５１へ破砕片２が回収され、回収位置５２ａの
時は銅の回収容器５２へ破砕片２が回収され、回収位置
５３ａの時はその他の回収容器５３へ破砕片２が回収さ
れる。なお、その他の回収容器５３で回収される破砕片
２は、おもにプラスチック等の非金属であるが、その他
の非鉄金属の場合もある。

【００３５】次に、インダクタンス測定装置２０につい
て図４により説明する。インダクタンス測定装置２０
は、発振器および増幅アンプからなる励磁回路２２と、
検出用コイル９のインダクタンス検出回路２３とを備え
る。また、図示は省略したが、インダクタンス測定装置
２０には測定したインダクタンスのデータを演算・制御
装置２１に送るための出力ポートも備えている。次に、
本実施例による金属の選別回収装置の各機器の電気的接
続関係を図５のブロック線図により説明する。図５に示
すように、演算・制御装置２１は演算回路（ＣＰＵ）２
４、記憶回路（ＲＡＭ）２５、記憶回路（ＲＯＭ）２６
とから構成されており、インターフェイス８を介して各
機器からの信号及びデータの入出力が行われる。即ち、
搬送装置用モータ１１、シャッタ用モータ１３、選別用
アクチュエータ１６は、それぞれドライバ１２、ドライ
バ１４、ドライバ１７を介して駆動される。また、検出
用コイル９はインダクタンス測定装置２０により励磁さ
れ、検出用コイル９のインダクタンスがインダクタンス
測定装置２０により検出される。さらに、フォトセンサ
１８からの信号はアンプ１９を介して取り込まれ、ロー
ドセル３３により検出された破砕片２の重量データはア
ンプ６とＡ／Ｄ変換器７を介して取り込まれる。

【００３６】次に、破砕片２の有無による検出用コイル
９のインダクタンスの変化を図６により説明する。図６
において、横軸は印加する電流の周波数（印加周波
数）、縦軸は破砕片２の有無の差によるインダクタンス
変化量を重量で除した値、即ち単位重量当たりのインダ
クタンス変化量であり、図中Ｂ，Ｃ，Ｄはアルミニウム
の場合、Ｅ，Ｆ，Ｇは銅の場合を示す。なお、この図の
インダクタンス変化量はその絶対値を示してある。

【００３７】図６における印加周波数ω₁とω₂の間のイ
ンダクタンス変化量の勾配に注目すると、アルミニウム
の場合の勾配α₁は銅の場合の勾配α₂より大きい。そこ
で、α₁とα₂の間に所定の設定値Ａを決めておき、未知
の材質の破砕片２につき印加周波数ω₁，ω₂間のインダ
クタンス変化量の勾配を求め、上記設定値Ａと比較する
ことによりその破砕片２の材質がアルミニウムか銅かを
識別することが可能となる。

【００３８】次に、本実施例による金属の選別回収装置
の動作を図７のフローチャートにより説明する。動作を
スタートすると、まず、ステップＳ１００において搬送
装置１をスタートさせ破砕片の供給を行う。次に、ステ
ップＳ１０１で印加周波数ω₁，ω₂における初期インダ
クタンスＬ₀₁（ω₁），Ｌ₀₂（ω₂）の計測を行う。初期
インダクタンスとは、検出用コイル９のみで測定した単
独のインダクタンスである。

【００３９】次に、ステップＳ１０２で停止するかどう
かの判別を行い、停止する場合はステップＳ１０３ヘ進
んで搬送装置１をストップさせ、停止しない場合はステ
ップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４ではフォトセン
サ１８による破砕片２の通過を検出し、破砕片２が送ら
れるまで検出を繰り返す。破砕片２が通過したことを検
出したら検出用コイル９のシャッタ１０を閉とし（ステ
ップＳ１０５）、次のステップＳ１０６において重量検
出装置４による破砕片２の重量計測を行う。

【００４０】続いて、インダクタンス測定装置２０によ
るインダクタンスの計測、および演算・制御装置２１に
よる演算と識別を行なう。ステップＳ１０７では検出用
コイル９に破砕片２を挿入した時の印加周波数ω₁，ω₂
におけるインダクタンスＬ₁₁（ω₁），Ｌ₁₂（ω₂）の計
測を行う。次に、ステップＳ１０８では印加周波数
ω₁，ω₂における単位重量当たりのインダクタンス変化
量を求める。即ち、Ｌ₁₁（ω₁）とＬ₀₁（ω₁）との差を
とって重量Ｗで除することによりインダクタンス変化量
ｆ（ω₁）を求め、Ｌ₁₂（ω₂）とＬ₀₂（ω₂）との差を
とって重量Ｗで除することによりインダクタンス変化量
ｆ（ω₂）を求める。次に、ステップＳ１０９では印加
周波数ω₁，ω₂間のインダクタンス変化量の勾配αを算
出する。即ち、ｆ（ω₂）よりｆ（ω₁）を引いた値を、
ω₂からω₁を引いた値で除して勾配αを求める。

【００４１】次に、ステップＳ１１０に示すインダクタ
ンス変化量の勾配αの比較を行う。そして、インダクタ
ンス変化量の勾配αと前述のＡとがα≧Ａを満たす場合
（ステップＳ１１１）は、破砕片２がアルミニウムであ
ると判断してステップＳ１１２に進み、アルミニウムの
回収容器５１に回収されるよう選別用アクチュエータ１
６をセットする。また、α≒０の場合（ステップＳ１１
３）は破砕片２が非金属やプラスチック等であると判断
してステップＳ１１４に進み、その他の回収容器５３に
回収されるよう選別用アクチュエータ１６をセットす
る。また、上記以外、即ち０＜α＜Ａの場合は破砕片２
が銅であると判断してステップＳ１１５に進み、銅の回
収容器５２に回収されるよう選別用アクチュエータ１６
をセットする。

【００４２】その後、ステップＳ１１６で検出用コイル
９のシャッタ１０を開とし、破砕片２をステップＳ１１
０〜ステップＳ１１５でセットした各々の回収容器に回
収する。次に、再びステップＳ１０２における停止の判
別へ戻り、以後同様のステップの動作を行う。

【００４３】なお、上記では非鉄金属のうち、特にアル
ミニウムと銅を選別回収する構成について述べたが、ス
テップＳ１１１やステップＳ１１３等における判断の基
準値を上記Ａ以外に設定しておけば、例えばステンレス
やマグネシウム等その他の非鉄金属の選別回収も可能で
ある。

【００４４】以上のような本実施例によれば、検出用コ
イル９の破砕片２によるインダクタンス変化量を測定
し、そのインダクタンス変化量と破砕片２の重量とを用
いて破砕片２の材質を識別し、その識別結果に基づいて
材質毎に破砕片２を回収するので、比較的大きな破砕片
２の中から銅やアルミニウム等の有価非鉄金属を材質別
に確実に選別回収することができる。

【００４５】また、その選別回収を自動的に行なうこと
が可能であり、従来のように液体を使用することもない
ため設備のコンパクト化も図れ、人手によらず、メンテ
ナンスフリーかつ低コストに選別回収を行なうことがで
きる。

【００４６】次に、本発明の廃棄物処理システムの一実
施例について図８により説明する。但し、ここでは、テ
レビ、冷蔵庫、エアコン、洗濯機等の廃家電品の処理を
例に説明する。

【００４７】廃家電品は鉄、銅、アルミニウム等の金属
に加えてプラスチック類も多く使われた代表的な大形廃
棄物である。本実施例の廃棄物処理システムにおいて
は、ストックヤード２００に廃家電品が回収されそこで
保管された後、供給装置２０１によって各処理ラインへ
廃家電品が供給される。

【００４８】上記のうち、冷蔵庫やエアコン等について
は冷媒回収手段２０２によりフロン等の冷媒を抜き取
り、テレビ等のガラス類（ブラウン管等）を含むものに
ついてはガラス類取り出し手段２０３でガラス類を取り
除き、基板類を含むものについては基板類取り出し手段
２０４で基板類を取り除く。また、冷蔵庫、エアコン等
のコンプレッサを含むものや洗濯機等のモータを含むも
のについては、金属塊分別手段２０５でコンプレッサや
モータ等の比較的大きな金属塊を分別する。上記のう
ち、冷媒回収手段２０２、ガラス類取り出し手段２０
３、基板類取り出し手段２０４、金属塊分別手段２０５
は前処理装置２０６に含まれる。

【００４９】その後、廃家電品は粗破砕装置２０７で大
まかに分かれる程度に粗目に破砕され、金属塊分別手段
２０５で分別したコンプレッサやモータ等の金属塊は冷
却装置２０８および破砕機２０９を備えた冷凍破砕装置
２１０により極低温で破砕される。さらに、破砕後の破
砕片からは軽量物分別装置２１１により発泡ウレタン等
の非金属軽量物が分別され、その後、篩い選別装置２１
２により１０ｍｍ未満の寸法の細かい破砕片が取り除か
れ、１０ｍｍ以上の寸法の破砕片が金属選別装置２２０
に送られる。

【００５０】金属選別装置２２０においては、まず、磁
気選別機２２１により鉄を選別および回収し、次に、鉄
が除かれた破砕片より渦電流選別機２２２を用いてアル
ミニウムや銅を選別する。この渦電流選別機２２２は、
ドラム内の磁極を回転させ比較的小さな非鉄金属に発生
する渦電流の作用で反発させ選別するものである。続い
て、渦電流選別機２２２で選別された比較的大きな破砕
片よりインダクタンス選別機２２３を用いてアルミニウ
ムおよび銅、また混入しているその他のプラスチック等
を効率良く選別回収する。このインダクタンス選別機２
２３は図１から図７で説明した金属の選別回収装置と同
様の構成を有するものである。

【００５１】また、渦電流選別機２２２で除かれた非金
属からはプラスチック選別装置２２４によって主なプラ
スチック類が分別される。なお、図示しないが、インダ
クタンス選別機２２３で選別されたアルミニウムや銅以
外のその他の破砕片の一部からもプラスチック類が分別
される。

【００５２】上記本実施例のシステムによれば、様々な
形状の金属やプラスチック類等の非金属が混在する廃家
電品から鉄、および銅やアルミニウム等の有価非鉄金
属、さらにはプラスチック類を高純度で効率的に選別回
収することが可能となり、かつ、人手によらず、メンテ
ナンスフリーかつ低コストに選別回収を行なうことが可
能となる。そして、その後のリサイクルに有効に活用す
ることもできる。

【００５３】なお、本実施例は廃家電品に限らず、例え
ば廃車になった自動車等にも適用可能である。

【００５４】次に、本発明による金属の選別回収装置の
その他の実施例について図９〜図１１により説明する。
本実施例は、検出用コイルのインダクタンス測定の方式
についての他の実施例である。但し、図９〜図１１にお
いて、図１および図４と同等の部材には同じ符号を付し
てある。

【００５５】図９に示す実施例では、検出用コイル９の
下方端部に破砕片２を滞留させるシャッタを設けない構
造としており、破砕片２の通過時に瞬時にインダクタン
スの測定を行う。これを自己インダクタンス型（内部検
知型）と称する。

【００５６】図１０に示す実施例では、搬送装置１近傍
に検出用コイル９を配置し、搬送装置１によって破砕片
２を搬送している時にインダクタンスの測定を行う構造
としている。これを自己インダクタンス型（外部検知
型）と称する。

【００５７】図１１に示す実施例では、周波数発振増幅
回路２２ａを有する励磁用コイル９ａを検出用コイル９
に対向するように設けておき、図１０と同様に搬送装置
１によって破砕片２を搬送している時に励磁用コイル９
ａと検出用コイル９の間に生ずる相互誘導作用を利用し
て相互インダクタンスを測定する。これを相互インダク
タンス型と称する。

【００５８】上記のような図９〜図１１に示した実施例
によっても、図１〜図７の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００５９】

【発明の効果】本発明の金属の選別回収装置および方法
によれば、検出用コイルの破砕片によるインダクタンス
変化量を測定し、そのインダクタンス変化量と破砕片の
重量とを用いて破砕片の材質を識別し、その識別結果に
基づいて材質毎に破砕片を回収するので、比較的大きな
破砕片の中から銅やアルミニウム等の有価非鉄金属を材
質別に確実に選別回収することができる。また、その選
別回収を自動的に行なうことが可能であり、従来のよう
に液体を使用することもないため設備のコンパクト化も
図れ、人手によらず、メンテナンスフリーかつ低コスト
に選別回収を行なうことができる。

【００６０】また、本発明の廃棄物処理システムによれ
ば、様々な形状の金属やプラスチック類等の非金属が混
在する廃家電品から鉄、および銅やアルミニウム等の有
価非鉄金属、さらにはプラスチック類を高純度で効率的
に選別回収することができ、しかも人手によらず、メン
テナンスフリーかつ低コストに選別回収を行なうことが
できる。そして、その後のリサイクルに有効に活用する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による金属の選別回収装置を
示す全体構成図である。

【図２】図１の重量検出装置の構造の詳細を示す図であ
る。

【図３】図１の検出用コイル下方端部に設けられたシャ
ッタを検出用コイルの軸方向から見た図である。

【図４】図１のインダクタンス測定装置について説明す
る図である。

【図５】図１の金属の選別回収装置の各機器の電気的接
続関係を示すブロック線図である。

【図６】破砕片の有無による検出用コイルのインダクタ
ンスの変化を破砕片重量で除した値を示す図である。

【図７】図１の金属の選別回収装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図８】本発明の一実施例による廃棄物処理システムを
示す図である。

【図９】本発明の他の実施例によるインダクタンス測定
の方式を示す図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例によるインダクタ
ンス測定の方式を示す図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施例によるインダクタ
ンス測定の方式を示す図である。

【符号の説明】 １ 搬送装置 ２ 破砕片 ４ 重量検出装置 ５ リード線 ６ ストレインアンプ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ インターフェイス ９ 検出用コイル ９ａ 励磁用コイル １０ シャッタ １１ 搬送装置用モータ １２ ドライバ １３ シャッタ用モータ １４ ドライバ １５ 可動ガイド １６ 選別用アクチュエータ １７ ドライバ １８ フォトセンサ １９ アンプ ２０ インダクタンス測定装置 ２１ 演算・制御装置 ２４ 演算回路（ＣＰＵ） ２５ 記憶回路（ＲＡＭ） ２６ 記憶回路（ＲＯＭ） ３１ 受け台 ３２ 支持部材 ３３ ロードセル ３４ 軸受 ３５ バネ ３６ 空気抜き穴 ４１ 切欠き孔 ４２ 歯車 ４３ 回転軸 ４４ 歯車 ４５ モータ軸 ５１ アルミニウムの回収容器 ５１ａ 回収位置 ５２ 銅の回収容器 ５２ａ 回収位置 ５３ その他の回収容器 ５３ａ 回収位置 ２０２ 冷媒回収手段 ２０３ ガラス類取り出し手段 ２０４ 基板類取り出し手段 ２０５ 金属塊分別手段 ２０６ 前処理装置 ２０７ 粗破砕装置 ２０８ 冷却装置 ２０９ 破砕機 ２１０ 冷凍破砕装置 ２１１ 軽量物分別装置 ２１２ 篩い選別装置 ２２０ 金属選別装置 ２２１ 磁気選別機 ２２２ 渦電流選別機 ２２３ インダクタンス選別機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−70156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−94085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14977（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−294489（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−106091（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B07C 5/344 G01N 27/02 - 27/76 G01R 33/12 - 33/18 B09B 1/00 - 5/00

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属を含む破砕片の材質を識別し回収す
   る金属の選別回収装置において、前記破砕片の重量を測
   定する重量測定装置と、検出用コイルを備えその検出用
   コイルの前記破砕片によるインダクタンス変化量を測定
   するインダクタンス測定装置と、前記重量測定装置によ
   り測定した重量および前記インダクタンス測定装置によ
   り測定したインダクタンス変化量を用いて演算を行い、
   前記破砕片の材質を識別する演算識別装置と、材質毎の
   回収容器を備え前記演算識別装置による識別結果に基づ
   いて前記回収容器の各々へ材質別に前記破砕片を回収す
   る回収装置とを有することを特徴とする金属の選別回収
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の金属の選別回収装置にお
   いて、前記インダクタンス測定装置は、前記検出用コイ
   ル近傍における前記破砕片の有無によるインダクタンス
   変化量を測定し、前記演算識別装置は、前記破砕片の重
   量および前記インダクタンス変化量により前記破砕片の
   単位重量当たりのインダクタンスの変化量を算出し、か
   つその値を予め材質に対応して設定した値と比較するこ
   とで前記破砕片の材質を同定することを特徴とする金属
   の選別回収装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の金属の選別回収装置にお
   いて、前記インダクタンス測定装置は、少なくとも２種
   類の周波数の電流を前記検出用コイルに印加し、かつ前
   記検出用コイル近傍における前記破砕片の有無によるイ
   ンダクタンス変化量を前記２種類の周波数に対して求
   め、前記演算識別装置は、前記インダクタンス変化量の
   前記２種類の周波数間における勾配を前記破砕片の単位
   重量当たりについて算出し、かつその値を予め材質に対
   応して設定した値と比較することで前記破砕片の材質を
   同定することを特徴とする金属の選別回収装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のうちいずれか１項記載
   の金属の選別回収装置において、前記インダクタンス測
   定装置は、前記破砕片を前記検出用コイルの軸方向に通
   過させることにより、前記検出用コイル内にある場合の
   インダクタンスを測定することを特徴とする金属の選別
   回収装置。
5. 【請求項５】 請求項４項記載の金属の選別回収装置に
   おいて、前記インダクタンス測定装置は、前記検出用コ
   イルの軸方向端部にインダクタンス測定のため前記破砕
   片を一時滞留させるシャッタをさらに備えることを特徴
   とする金属の選別回収装置。
6. 【請求項６】 請求項１から３のうちいずれか１項記載
   の金属の選別回収装置において、前記インダクタンス測
   定装置は、前記破砕片を前記検出用コイルの軸方向端部
   に位置させることにより、前記検出用コイル近傍に前記
   破砕片が有る場合のインダクタンスを測定することを特
   徴とする金属の選別回収装置。
7. 【請求項７】 請求項１から３のうちいずれか１項記載
   の金属の選別回収装置において、前記インダクタンス測
   定装置は、前記検出用コイルの他に励磁用コイルをさら
   に備え、前記検出用コイルおよび前記励磁用コイルの間
   に前記破砕片が有る場合および無い場合の相互インダク
   タンスを測定することを特徴とする金属の選別回収装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のうちいずれか１項記載
   の金属の選別回収装置において、前記重量測定装置は、
   前記破砕片を搭載する受け台と、前記破砕片の重量を検
   出するセンサと、前記受け台より前記センサに前記破砕
   片の重量を伝達する伝達手段とから構成されることを特
   徴とする金属の選別回収装置。
9. 【請求項９】 金属を含む破砕片の材質を識別し回収す
   る金属の選別回収方法において、前記破砕片の重量を測
   定し、検出用コイルの前記破砕片によるインダクタンス
   変化量を測定し、前記重量および前記インダクタンス変
   化量を用いて演算を行って前記破砕片の材質を識別し、
   その識別結果に基づいて材質別に前記破砕片を回収する
   ことを特徴とする金属の選別回収方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の金属の選別回収方法に
    おいて、前記検出用コイル近傍における前記破砕片の有
    無によるインダクタンス変化量を測定し、前記破砕片の
    重量および前記インダクタンスの変化により前記破砕片
    の単位重量当たりのインダクタンスの変化量を算出し、
    その値を予め材質に対応して設定した値と比較すること
    で前記破砕片の材質を同定することを特徴とする金属の
    選別回収方法。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の金属の選別回収方法に
    おいて、少なくとも２種類の周波数の電流を前記検出用
    コイルに印加し、前記検出用コイル近傍における前記破
    砕片の有無によるインダクタンス変化量を前記２種類の
    周波数に対して求め、前記インダクタンス変化量の前記
    ２種類の周波数間における勾配を前記破砕片の単位重量
    当たりについて算出し、その値を予め材質に対応して設
    定した値と比較することで前記破砕片の材質を同定する
    ことを特徴とする金属の選別回収方法。
12. 【請求項１２】 金属を含む廃棄物のうち破砕の障害と
    なる部材を回収除去する前処理装置と、その前処理装置
    からの廃品を破砕する破砕装置と、その破砕装置で破砕
    された廃品の破砕片から非金属軽量物を回収除去する軽
    量物分別装置とを有し、前記軽量物分別装置からの破砕
    片より金属を選別する廃棄物処理システムにおいて、前
    記破砕片から磁気により鉄を回収する磁気選別機と、前
    記磁気選別機により鉄が除かれた破砕片の材質を識別し
    回収する請求項１記載の金属の選別回収装置とを有する
    ことを特徴とする廃棄物処理システム。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の廃棄物処理システム
    において、前記磁気選別機により鉄が除かれた破砕片よ
    り特定の非鉄金属を分別する渦電流選別機をさらに有す
    ることを特徴とする廃棄物処理システム。