JP3610449B2 - 静電分離装置用電極 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電分離装置に使用する電極の改良に係るもので、特にドラム電極に対向させることで、ドラム電極表面の広い範囲にわたって高い放電効果が得られる静電分離装置用電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属やプラスチックなどの混合された異種材料を分離する静電分離装置が使用されている。
【０００３】
従来の静電分離装置は、回転ドラム電極に適当な距離をおいてコロナ発生電極を配置したもので、コロナ発生電極に電圧をかけるとコロナ放電現象が発生し、コロナ発生電極とドラム電極との間にイオン電子をもった電離層が形成される。この電離層を通過した不導体物質は帯電状態となるが、金属のように導電性の材料は帯電せず、ドラム電極の回転で生じる遠心力で飛ばされる。この結果、静電気力は発生せずドラム電極表面から離れる。一方、プラスチックのような絶縁物は、電離層を通過した際に分極し、例えばコロナ発生電極に負の適当な電荷を与え、ドラム電極を接地すると、コロナ放電が生じ、マイナスイオン電子がその空間を流れ、マイナスイオン層が形成される。そこを通る不導体表面にマイナスイオンの流れに沿ってドラム電極に吸着され、やがてマイナスイオンはドラム電極を介し接地に流れる。この結果、電荷を持った絶縁物に静電気力が生じドラム電極に引き付けられる。このような作用を利用して導電性の材料と絶縁性の材料とを分離するのが静電分離装置である。
【０００４】
この静電分離装置において、従来より異種材料を分離するための改良が種々提案されている。例えば、特開平７−１７８３５１号に記載の静電分離装置では、ドラム電極に対向させるコロナ発生電極を針状電極とすることで、電極の放電作用を高めようとしている。
【０００５】
また、コロナ発生電極には、針状電極の他、ナイフのエッジ形状を成した帯状電極なども使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電極の放電作用は、電極の面積、電極に与える電圧、電極とドラム電極との距離、並びに電離層が形成される空気の乾燥状況等に左右される。一方、静電分離装置の分離能力は、分離する材料の粒子の直径が大きくなるほど分離し難くなり、材料の粒子を小さくする程、粉砕コストが掛かる傾向にある。そして、これまでの各種形状のコロナ発生電極を使用すると、分離可能な粒子の直径は、せいぜい１ｍｍ までが限界とされており、選別する材料の粒子がこれ以上大きくなると、例え針状電極や帯状電極を使用しても分離することは不可能であった。
【０００７】
しかも、針状電極の先端部からコロナ放電されるので、この先端部の消耗が激しく、針状電極の耐久性に課題を残すものであった。
【０００８】
また、帯状電極では、電極に金鍍金が施されたり、高価な材質が使用されるなど、コロナ発生電極の製造コストが高くなる不都合があった。
【０００９】
そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、これまで困難とされていた大きさの粒子を選別することが可能になり、コロナ発生電極に与える電圧も従来より低電圧で金属分離が可能になる省エネ型で、しかも、耐久性に優れた静電分離装置用電極の提供を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成すべく本発明の手段は、複数本のニクロム線１Ａを寄り合わせて側面に多数の電極凸部１Ｂを形成した紐状のコロナ発生電極１を設け、ドラム電極２の長手側面に対向させてコロナ発生電極１を配設する静電分離装置用電極において、前記コロナ発生電極１は、 0.1 〜 0.7mm の２本のニクロム線１Ａで設けられると共に、 2 〜 10mm 間隔で寄り合わせた電極凸部１Ｂが形成されたことを課題解消のための手段とする。
【００１３】
本発明によると、紐状のコロナ発生電極１の側面に設けた多数の電極凸部１Ｂからドラム電極２の表面に対して広く均一にコロナ放電するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図に示す符号１はコロナ発生電極を示す。このコロナ発生電極１は、複数本のニクロム線１Ａを寄り合わせて設けたもので、側面に多数の電極凸部１Ｂを形成している（図２参照）。図示例のコロナ発生電極１は、２本のニクロム線１Ａを寄り合わせている。ニクロム線１Ａの太さは、細くするほどコロナ放電によって形成される電離層内のイオン化が強くなるが、その一方でニクロム線１Ａの強度が弱くなり、実用範囲が制限される。そこで、０．１ 〜０．７ｍｍ の範囲内にすることで、有効なコロナ放電作用が得られ、且つ耐久性に富むことが実験上判明した。
【００１６】
図１は、コロナ発生電極１をドラム電極２に対向させた状態を示している。図示例のコロナ発生電極１は、便宜上１本のコロナ発生電極１を示しているが、複数本のコロナ発生電極１を使用してもよい。尚、図に示す符号４は、コロナ発生電極１が切断した際に、短絡大電流を防止する抵抗器であり、又、符号５は絶縁体を示している。
【００１７】
コロナ発生電極１の電極凸部１Ｂは、ニクロム線１Ａを寄り合わせたときに生じる突起部である。コロナ発生電極１をドラム電極２の長手方向に沿って配設したときに、ドラム電極２側に向いた電極凸部１Ｂからコロナ放電が生じる。この結果、ドラム電極２の長手側面に沿った広い範囲に均一な電離層が生じる。有効なコロナ放電作用を得るには、コロナ発生電極１の間隔を、２ 〜１０ｍｍ間隔とするのが好ましい。
【００１８】
図３は、本発明電極を使用した静電分離装置による分離実験を示している。この実験は、２本のコロナ発生電極１と、１本の誘導電極３とを、ドラム電極２の長手側面に沿ってそれぞれ平行に配設して行なった。コロナ発生電極１は、直径０．２ｍｍ のニクロム線を、３ｍｍ 間隔で寄り合わせたものを使用した。
【００１９】
表１に示すＬ１〜Ｌ５の数値は、図３に示すコロナ発生電極１の距離（ｍｍ）を示しており、各資料に対応してコロナ発生電極１を配置している。また、二次電圧は、コロナ発生電極１に加わる電圧を示しており、表１では１１．６〜１６．４ＫＶになっている。
【００２０】
【表１】

表２に示す資料（投入物）は、（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の三つのタイプの混合物を使用した。
資料（Ｉ）は、プラスチック、アルミニウム、銅を、各３ｍｍ 以下の粒子に砕き、混合比８０：１０：１０の割合で混合したもの。
資料（ＩＩ） は、木材、プラスチック、アルミニウム及び銅を、各３ｍｍ 以下の粒子に砕き、混合比４０：４０：２０の割合で混合したもの。
資料（ＩＩＩ）は、プリント基板を各３ｍｍ 以下の粒子に砕いたものを使用した。
【００２１】
【表２】

表３は、各資料の回収結果（回収量）を示している。表３において、Ａ欄はプラスチック回収量（ｇ）、Ｂ欄は混合物の回収量（ｇ）、Ｃ欄は金属の回収量 （ｇ）を示している。
【００２２】
【表３】

以上の実験の結果、本発明電極を使用すると、これまで不可能とされていた粒子直径が３ｍｍ の材料でも充分に分離できることが示されている。またコロナ発生電極１に加わる二次電圧は、およそ１０〜２０ＫＶの範囲内にあり、従来の二次電圧のおよそ１／２の電圧で選別できることが示されていることから、本発明電極の省エネルギー性が証明されている。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したことにより、当初の目的を達成した。
【００２４】
すなわち、本発明のコロナ発生電極１により、ドラム電極に対して広く均一な放電効果が得られ、これまで困難とされていた大きさの粒子を選別することが可能になった。
【００２５】
また、本発明のコロナ発生電極１により、例えば、0.2mm の直線状のコロナ発生電極と比較して耐久性が１０数倍にも延びるものである。
【００２６】
更に、本発明のコロナ発生電極１により、従来のコロナ発生電極の電圧より低い電圧でも広く安定した放電効果が得られ、従来では困難であった直径3mm の粒子でも選別することが可能になった。
【００２７】
このように、本発明によると、これまで困難とされていた粒子の大きなものを選別することが可能になり、しかも、従来の電圧より極めて低い電圧による省エネ型とし、耐久性にも優れるなどといった産業上有益な種々の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の使用状態を示す要部分解斜視図である。
【図２】本発明電極の一実施例を示す要部拡大図である。
【図３】実験状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１ コロナ発生電極 １Ａ ニクロム線
１Ｂ 電極凸部
２ ドラム電極
３ 誘導電極
４ 抵抗
５ 絶縁体

Claims (1)

1. 複数本のニクロム線を寄り合わせて側面に多数の電極凸部を形成した紐状のコロナ発生電極を設け、ドラム電極の長手側面に対向させてコロナ発生電極を配設する静電分離装置用電極において、前記コロナ発生電極は、 0.1 〜 0.7mm の２本のニクロム線で設けられると共に、 2 〜 10mm 間隔で寄り合わせた電極凸部が形成されたことを特徴とする静電分離装置用電極。

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