JP5121618B2 - Electrostatic sorting device - Google Patents

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Description

本発明は、金属片などの導電性物質とプラスチック片などの絶縁性物質とを選別する静電選別装置に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic sorting apparatus that sorts a conductive substance such as a metal piece and an insulating substance such as a plastic piece.

従来、導電性物質(以下、導電物という)である金属類と絶縁性物質(以下、絶縁物という)であるプラスチック類とを電気力を利用して選別する選別装置としては、図5に示すようなものがある。   FIG. 5 shows a conventional sorting device that sorts metals, which are conductive materials (hereinafter referred to as conductive materials), and plastics, which are insulating materials (hereinafter referred to as insulating materials), using electric force. There is something like this.

この選別装置は、ホッパ51と材料供給トレー52とからなる被選別物の定量供給装置53と、表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心a回りで所定方向(矢印bにて示す)に回転される金属製のドラム電極54と、このドラム電極54の下向き回転方向側の斜め上方にドラム電極54から所定距離はなして配置された第1針状電極56および第2針状電極57と、その回転方向の下流側に配置されて上記ドラム電極54から所定距離はなして設けられた選別用の静電場を形成する板状電極58と、上記第1針状電極56および第2針状電極57と板状電極58とドラム電極54との間に高電圧を印加するための電源装置59と、上記ドラム電極54の下方に配置されるとともに第1回収室61および第2回収室62を有する被選別物の回収容器63とから構成されていた(例えば、特許文献1参照)。   This sorter includes a constant-quantity feed unit 53 for an object to be sorted, which includes a hopper 51 and a material feed tray 52, and a surface formed in a cylindrical shape and a predetermined direction (indicated by an arrow b) around a horizontal axis a. A metal drum electrode 54 to be rotated, and a first needle-like electrode 56 and a second needle-like electrode 57 which are disposed at a predetermined distance from the drum electrode 54 obliquely upward on the downward rotation direction side of the drum electrode 54; A plate-like electrode 58 which is arranged downstream of the rotation direction and is provided at a predetermined distance from the drum electrode 54 and forms a sorting electrostatic field, and the first needle-like electrode 56 and the second needle-like electrode 57. A power supply device 59 for applying a high voltage between the plate electrode 58 and the drum electrode 54, and a cover having a first recovery chamber 61 and a second recovery chamber 62 disposed below the drum electrode 54. Selection Consisted container 63 (e.g., see Patent Document 1).

上記構成において、所定方向aに回転されるドラム電極54を接地して陽極にするとともに両針状電極56,57を陰極として、不平等電界中の気体を電子の衝突電離作用によりコロナ放電させて負のコロナイオンを発生させドラム電極54側に照射させるとともに、板状電極58を陰極としてドラム電極54との間に分離用の静電場を形成した状態で、被選別物が、すなわち導電物である金属片と絶縁物であるプラスチック片との混合物がホッパ51から材料供給トレー52を介してドラム電極54上に供給される。そして、混合物はドラム電極54の回転に従って下流側に移動され、両針状電極56,57から負のコロナイオンが金属片とプラスチック片とにそれぞれ照射されると、金属片については、コロナイオンにより与えられた負の電荷がドラム電極54と接触することによりドラム電極54の正の電荷と中和され、さらにドラム電極54から正の電荷が与えられる。この作用により、金属片はドラム電極54に対して反発し落下する。一方、プラスチック片については、コロナイオンにより与えられた負の電荷によりドラム電極54に吸着される。   In the above configuration, the drum electrode 54 rotated in the predetermined direction a is grounded and used as an anode, and both needle-like electrodes 56 and 57 are used as cathodes to discharge corona discharge of gas in an unequal electric field by electron impact ionization. In the state where negative corona ions are generated and irradiated to the drum electrode 54 side and an electrostatic field for separation is formed between the plate electrode 58 and the drum electrode 54 as a cathode, the object to be sorted is a conductive substance. A mixture of a certain metal piece and an insulating plastic piece is supplied from the hopper 51 onto the drum electrode 54 via the material supply tray 52. Then, the mixture is moved downstream in accordance with the rotation of the drum electrode 54, and when negative corona ions are irradiated to the metal piece and the plastic piece from the both needle-like electrodes 56 and 57, respectively, The negative charge applied is brought into contact with the drum electrode 54 to be neutralized with the positive charge of the drum electrode 54, and the positive charge is further applied from the drum electrode 54. By this action, the metal piece repels and falls with respect to the drum electrode 54. On the other hand, the plastic piece is adsorbed to the drum electrode 54 by the negative charge given by the corona ions.

さらに、分離用の静電場においては、正の電荷を有する金属片は、陰極である板状電極58側に吸引され、一方、負の電荷を有するプラスチック片については、静電力が働いてドラム電極54に吸着される。   Furthermore, in the electrostatic field for separation, the metal piece having a positive charge is attracted to the plate-like electrode 58 side which is a cathode, while the plastic piece having a negative charge is acted on by an electrostatic force to act as a drum electrode. 54 is adsorbed.

これによって、混合物は金属片とプラスチック片とに分離され、ドラム電極54の下方に配置された回収容器63の各回収室61,62内にそれぞれ回収されていた。
特開2002−126577号公報
As a result, the mixture was separated into a metal piece and a plastic piece and collected in the respective collection chambers 61 and 62 of the collection container 63 disposed below the drum electrode 54.
JP 2002-126777 A

上記構成において、破砕された導電物および絶縁物に対して高い分離精度を維持するには、接地されているドラム電極に絶縁物を確実に吸着させるとともに、導電物についてはドラム電極の遠心力により落下の軌跡を調節することが重要となる。   In the above configuration, in order to maintain high separation accuracy for the crushed conductor and insulator, the insulator is securely adsorbed to the grounded drum electrode, and the conductor is subjected to centrifugal force of the drum electrode. It is important to adjust the fall trajectory.

ところで、破砕片のサイズがある程度揃っていれば、十分な分離精度が得られるが、通常は、種々のサイズの破砕片が混在しており、特に、導電物のサイズによっては、静電力による挙動が著しく変化する。   By the way, if the size of the crushed pieces is uniform to some extent, sufficient separation accuracy can be obtained. Usually, however, crushed pieces of various sizes are mixed, and in particular, depending on the size of the conductive material, the behavior due to electrostatic force. Changes significantly.

特に、電線などの細い導電物については、針状電極からのコロナイオンを浴びると、直ぐに接地されたドラム電極に電荷が逃げ、次の瞬間には、逆にドラム電極から逆電荷を注入されているかのように(細い導電物が針状電極側へ引き寄せられるように)反跳する現象が起こる。   In particular, for thin conductors such as electric wires, when corona ions from a needle electrode are exposed, the charge immediately escapes to the grounded drum electrode, and at the next moment, the reverse charge is injected from the drum electrode. The phenomenon of rebounding occurs (as if a thin conductive material is attracted to the needle electrode side).

このような現象が起こると、針状電極とドラム電極との距離が短い場合には、反跳した導電物が針状電極に衝突し、または電極間を交互に往復するなどして絶縁物側に混入し、したがって分離精度が低下するという問題が発生する。   When such a phenomenon occurs, when the distance between the needle electrode and the drum electrode is short, the recoiled conductive material collides with the needle electrode, or alternately reciprocates between the electrodes. Therefore, there arises a problem that the separation accuracy is lowered.

そこで、本発明は、分離精度の向上を図り得る静電選別装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrostatic sorting device that can improve the separation accuracy.

上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る静電選別装置は、接地され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向に回転自在に設けられたドラム電極と、このドラム電極の上方位置で且つ回転方向に沿って複数箇所に配置されるとともに負の電圧が印加されてコロナイオンを発生させる複数のイオン発生手段とを具備し、
上記複数のイオン発生手段のうち、上記回転方向の上流側に配置される上流側イオン発生手段を、ドラム電極の回転軸心と平行に所定間隔おきに配置される複数の針状電極、または先端部が尖り状に形成され且つ上記ドラム電極の回転軸心と平行に配置される板状電極により構成するとともに、
上記上流側イオン発生手段における電極の設置方向を、当該電極に対応するドラム電極の表面位置での接線と法線との間の任意の角度に且つ当該上流側イオン発生手段によるイオンの照射方向がドラム電極の回転方向の下流側に向くように設定したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an electrostatic sorting apparatus according to claim 1 of the present invention includes a drum electrode that is grounded and has a cylindrical surface and is rotatable about a horizontal axis in a predetermined direction. A plurality of ion generating means that are disposed at a plurality of locations above the drum electrode and along the rotation direction, and a negative voltage is applied to generate corona ions,
Among the plurality of ion generating means, a plurality of needle-like electrodes arranged at predetermined intervals in parallel with the rotation axis of the drum electrode, or tips The portion is formed in a pointed shape and is configured by a plate-like electrode arranged in parallel with the rotation axis of the drum electrode,
The installation direction of the electrode in the upstream ion generation means is set to an arbitrary angle between a tangent and a normal line at the surface position of the drum electrode corresponding to the electrode, and the ion irradiation direction by the upstream ion generation means is It is set so as to face the downstream side of the rotation direction of the drum electrode .

また、請求項2に係る静電選別装置は、請求項1に記載の静電選別装置における上流側イオン発生手段の電極により発生されるコロナイオンが、ドラム電極の回転方向に沿って移動するように、不活性ガスを吹き出すように構成したものである。   Further, in the electrostatic sorting apparatus according to claim 2, the corona ions generated by the electrodes of the upstream ion generating means in the electrostatic sorting apparatus according to claim 1 are moved along the rotation direction of the drum electrode. In addition, an inert gas is blown out.

上記の構成によると、回転方向に沿って複数個所に配置されたイオン発生手段のうち、上流側に配置されるイオン発生手段を、針状電極または先端部が尖り状に形成された板状電極により構成するとともに、この電極の設置方向を、当該電極に対応するドラム電極の表面位置での接線と法線との間の任意の角度に且つ当該上流側イオン発生手段によるイオンの照射方向がドラム電極の回転方向の下流側に向くように設定したので、上流側に配置されるイオン発生手段により照射されるコロナイオンは、ドラム電極の回転方向(正確には、回転方向の下流側)に沿うように移動するため、例えば導電性物質が細い線材でありドラム電極から反跳しようとする場合でも、その多くは回転方向に移動することになり、ドラム電極に沿うように配置された他の針状電極と衝突するのを防止でき、したがって導電性物質が絶縁性物質に混入するのを極力少なくすることができるので、分離精度の向上を図ることができる。 According to the above configuration, of the ion generating means arranged at a plurality of locations along the rotation direction, the ion generating means arranged on the upstream side is a needle-like electrode or a plate-like electrode having a pointed tip. The electrode is installed at an arbitrary angle between the tangent and the normal at the surface position of the drum electrode corresponding to the electrode, and the ion irradiation direction by the upstream ion generating means is a drum. Since it is set to face the downstream side in the rotation direction of the electrode, the corona ions irradiated by the ion generating means arranged on the upstream side are along the rotation direction of the drum electrode (more precisely, the downstream side in the rotation direction). For example, even when the conductive material is a thin wire and attempts to recoil from the drum electrode, most of it will move in the direction of rotation and be placed along the drum electrode. Was prevented from colliding with another needle electrode, hence the conductive material can be reduced as much as possible from being mixed into the insulating material, it is possible to improve the separation accuracy.

また、不活性ガスがドラム電極の回転方向に沿うように吹き出されるため、ドラム電極に反跳した導電性物質を、ドラム電極の回転方向に導くことができるので、より、分離精度の向上を図ることができる。   In addition, since the inert gas is blown out along the rotation direction of the drum electrode, the conductive material recoiled to the drum electrode can be guided in the rotation direction of the drum electrode, so that the separation accuracy can be further improved. Can be planned.

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る静電選別装置を図面に基づき説明する。
この選別装置は、図1〜図3に示すように、粉砕された導電性物質[以下、導電物ともいい、例えば、金属片、電線などの金属細線である]Bおよび非導電性物質つまり絶縁性物質(以下、絶縁物ともいい、例えば、プラスチック片、ビニール片などである)Cの被選別物(以下、混合物ともいう)Aを貯留する貯留用ホッパ1およびこの貯留用ホッパ1からの混合物Aを振動により定量的に供給し得る材料供給手段(例えば、材料供給トレー、材料供給板ともいい、具体的には、振動式供給機が用いられる)2により構成された定量供給装置3と、接地(アース)され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心a回りで所定方向(回転方向でもあり、矢印bにて示す)に回転される金属製のドラム電極4と、このドラム電極4の下向き回転開始位置(イ)の回転方向斜め上方位置でドラム電極4から所定距離はなして設けられるとともに回転方向bにおいて上流側から下流側に、つまり最上位の位置(イ)から少し下流側の低位置に沿って順次配置されてコロナイオン(イオン風ともいう)を発生させる第1イオン発生手段(上流側イオン発生手段)6および第2イオン発生手段7と、この第2イオン発生手段7の下流側に且つ上記ドラム電極4から所定距離はなして配置された選別用の静電場を形成するための板状電極(例えば、平板電極が用いられる)8と、上記第1イオン発生手段6および第2イオン発生手段7並びに板状電極8とドラム電極4との間に高電圧を印加するための電源装置9と、上記ドラム電極4の下方に配置されるとともに中央に設けられた仕切壁11により第1回収室12および第2回収室13が形成されてなる絶縁物Cおよび導電物Bの回収容器14とから構成されている。なお、15は回収容器14におけるドラム電極4の回転方向下流側位置に配置された絶縁物Cの掻落し具である。
[Embodiment]
Hereinafter, an electrostatic sorting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, this sorting apparatus is crushed conductive material [hereinafter also referred to as a conductive material, for example, a metal thin wire such as a metal piece or electric wire] B and a non-conductive material, that is, an insulating material. Storage hopper 1 for storing a material to be sorted (hereinafter also referred to as a mixture) A and a mixture from the storage hopper 1 A quantitative supply device 3 constituted by a material supply means (for example, a material supply tray or a material supply plate, specifically, a vibration type supply machine is used) 2 capable of quantitatively supplying A by vibration; A metal drum electrode 4 which is grounded (grounded) and whose surface is formed in a cylindrical shape and is rotated around a horizontal axis a in a predetermined direction (also a rotation direction, indicated by an arrow b), and the drum electrode 4 downwards It is provided at a position diagonally above the rotation start position (A) and at a predetermined distance from the drum electrode 4 and in the rotation direction b from the upstream side to the downstream side, that is, a low position slightly downstream from the highest position (A). First ion generating means (upstream ion generating means) 6 and second ion generating means 7 that are sequentially arranged along the line to generate corona ions (also referred to as ion wind), and the downstream side of the second ion generating means 7 And a plate-like electrode (for example, a plate electrode is used) 8 for forming an electrostatic field for sorting arranged at a predetermined distance from the drum electrode 4, the first ion generating means 6 and the second ion A power supply device 9 for applying a high voltage between the generating means 7 and the plate electrode 8 and the drum electrode 4, and a partition wall disposed below the drum electrode 4 and provided in the center And a first collection chamber 12 and the second recovery chamber 13 is formed an insulator C and collecting container 14 which the conductive material B by one. Reference numeral 15 denotes a scraper for the insulator C disposed at the downstream side in the rotation direction of the drum electrode 4 in the collection container 14.

そして、上記第1イオン発生手段6は、ドラム電極4の回転軸心aと平行に配置されるとともに所定方向の孔部22が回転軸心aに沿って所定間隔置きに複数個形成されたマニホールド21と、このマニホールド21の各孔部22内の中心に且つ環状隙間を有するように配置された第1針電極(針状電極の一例で、ワイヤー電極でもよい)23とから構成されている。そして、このマニホールド21の設置方向すなわち孔部22の設置方向は、ドラム電極4における接線(正確には、第1針電極に対向するドラム電極の表面位置での接線である)と接線に対して60度の傾斜線dとの間の任意の角度θとなるようにされている。なお、上記角度θとしては、接線に直交する法線(90度は含まず)までの角度(角度範囲でいえば、0<θ<90)であってもよい。言い換えれば、イオンの照射方向が、少しでも、ドラム電極4の回転方向の下流側に向くようにすれば良い。また、好ましい角度θとしては、30〜60度の範囲である。   The first ion generating means 6 is a manifold in which a plurality of holes 22 in a predetermined direction are formed at predetermined intervals along the rotation axis a while being arranged in parallel with the rotation axis a of the drum electrode 4. 21 and a first needle electrode (an example of a needle-like electrode, which may be a wire electrode) 23 arranged at the center in each hole portion 22 of the manifold 21 so as to have an annular gap. The installation direction of the manifold 21, that is, the installation direction of the hole 22, is tangent to the drum electrode 4 (more precisely, the tangent at the surface position of the drum electrode facing the first needle electrode) and the tangent. An arbitrary angle θ between the inclined line d of 60 degrees is set. The angle θ may be an angle up to a normal line (not including 90 degrees) orthogonal to the tangent line (in the angle range, 0 <θ <90). In other words, the ion irradiation direction may be directed to the downstream side in the rotation direction of the drum electrode 4 as much as possible. Moreover, as preferable angle (theta), it is the range of 30-60 degrees.

また、第1イオン発生手段6におけるマニホールド21には、その孔部22から不活性ガスGが吹き出されるように構成されており、具体的には、不活性ガス供給装置(図示せず)が具備されている。   Further, the manifold 21 in the first ion generating means 6 is configured such that the inert gas G is blown out from the hole 22 thereof. Specifically, an inert gas supply device (not shown) is provided. It is equipped.

つまり、この孔部22から吹き出される不活性ガスGにより、第1イオン発生手段6により発生されたコロナイオンKは、被選別物である混合物Aがドラム電極4の回転によって運ばれる方向に照射されることになる。   That is, the corona ions K generated by the first ion generating means 6 are irradiated in the direction in which the mixture A, which is an object to be sorted, is carried by the rotation of the drum electrode 4 by the inert gas G blown out from the hole 22. Will be.

さらに、上記マニホールド21の下面には、第1針電極23により発生されたコロナイオンKが材料供給手段2側に流れ込むのを防止するためのイオン逆流防止具24が設けられている。例えば、このイオン逆流防止具24は、水平取付板部24aと、マニホールド21の下面とドラム電極1の上面との隙間を塞ぐように下向傾斜板部24bとから構成されている。   Further, an ion backflow preventer 24 for preventing corona ions K generated by the first needle electrode 23 from flowing into the material supply means 2 side is provided on the lower surface of the manifold 21. For example, the ion backflow prevention device 24 includes a horizontal mounting plate portion 24 a and a downward inclined plate portion 24 b so as to close a gap between the lower surface of the manifold 21 and the upper surface of the drum electrode 1.

一方、上記第2イオン発生手段7は、上記ドラム電極4の回転軸心aと平行に配置される支持部材25と、この支持部材に回転軸心aに沿って所定間隔おきに複数個配置された第2針電極26とから構成されている。   On the other hand, a plurality of the second ion generation means 7 are arranged at predetermined intervals along the rotation axis a along the support member 25 arranged in parallel with the rotation axis a of the drum electrode 4. And the second needle electrode 26.

上記構成において、所定方向bに回転されるドラム電極4を接地して陽極にするとともに第1針電極23および第2針電極26を陰極にして電源装置9により高電圧を印加し、不平等電界中の気体を電子の衝突分離作用によりコロナ放電させて負のコロナイオンKを発生させ、ドラム電極4に照射させる。また、電源装置9により、板状電極8を陰極としてドラム電極4との間に選別用の静電場が形成される。   In the above configuration, the drum electrode 4 rotated in the predetermined direction b is grounded and used as an anode, and the first needle electrode 23 and the second needle electrode 26 are used as cathodes, and a high voltage is applied by the power supply device 9 to obtain an unequal electric field. The gas inside is subjected to corona discharge by electron collision separation action to generate negative corona ions K and irradiate the drum electrode 4. In addition, an electrostatic field for sorting is formed between the plate electrode 8 as a cathode and the drum electrode 4 by the power supply device 9.

この状態で、例えばプラスチック被覆廃電線を粉砕してなる銅線(導電物)Bとプラスチック片(絶縁物)Cとの混合物Aが、貯留用ホッパ1から上下および前後方向に振動している材料供給手段2上に排出されてドラム電極4の表面に定量的に供給(落下)される。   In this state, for example, a material in which a mixture A of a copper wire (conductive material) B and a plastic piece (insulator) C formed by pulverizing a plastic-coated waste wire vibrates in the vertical and longitudinal directions from the storage hopper 1 It is discharged onto the supply means 2 and quantitatively supplied (dropped) to the surface of the drum electrode 4.

ドラム電極4の表面に落下された混合物Aには、ドラム電極4の回転に従って移動されながら第1針電極23および第2針電極26からのコロナ放電によるコロナイオンKが照射されて負の電荷が与えられる。   The mixture A dropped on the surface of the drum electrode 4 is irradiated with corona ions K due to corona discharge from the first needle electrode 23 and the second needle electrode 26 while being moved according to the rotation of the drum electrode 4, and negative charge is generated. Given.

この混合物Aのうち、プラスチック片Cは、両針電極6,7からのコロナ放電によるコロナイオンKにより与えられた負の電荷によりドラム電極4に吸着され、次に板状電極8とドラム電極4との間に形成された分離用の静電場において、負の電荷を有するプラスチック片Cに静電力が働きドラム電極4に吸着され、ドラム電極4の回転とともに移動して、ドラム電極4に近接する落下軌跡を描いて落下し、又は掻落し具15によって掻き落とされ、第1回収室12に回収される。 Of this mixture A, the plastic piece C is adsorbed to the drum electrode 4 by the negative charges given by the corona ions K generated by the corona discharge from the needle electrodes 6 and 7, and then the plate electrode 8 and the drum electrode 4. The electrostatic force acts on the plastic piece C having a negative charge and is adsorbed to the drum electrode 4 and moves with the rotation of the drum electrode 4, and approaches the drum electrode 4. It falls along a fall trajectory or is scraped off by the scraping tool 15 and collected in the first collection chamber 12 .

一方、混合物Aのうち、銅線Bについては、コロナイオンKにより与えられた負の電荷がドラム電極4に接触することにより、中和されるとともに、ドラム電極4から正の電荷が与えられて、ドラム電極4に対して反発し、さらに、分離用の静電場においては、陰極である板状電極8側に吸引されて、ドラム電極4から離れる方向に落下軌跡を描いて跳躍し、第2回収室13に回収される。 On the other hand, in the mixture A, the copper wire B is neutralized when the negative charge given by the corona ion K comes into contact with the drum electrode 4 and is given a positive charge from the drum electrode 4. Repels the drum electrode 4, and in the electrostatic field for separation, it is attracted to the plate-like electrode 8 side which is a cathode, and jumps in a direction away from the drum electrode 4 with a fall trajectory. It is collected in the collection chamber 13 .

ところで、選別時において、第1針電極23が配置された孔部22から吹き出される不活性ガスGの方向がドラム電極4の回転方向aで且つその接線に対して傾斜する方向であることから、混合物Aは回転方向aに導かれるため、電線などの細い導電物に顕れ易い反跳現象が抑制されるとともに、材料供給手段2側への戻りがなくなり、しかもイオン逆流防止具24の具備により、より一層の材料供給手段2側への戻り(逆流)がなくなる。   By the way, at the time of sorting, the direction of the inert gas G blown out from the hole 22 in which the first needle electrode 23 is disposed is the rotation direction a of the drum electrode 4 and the direction inclined with respect to the tangent line. In addition, since the mixture A is guided in the rotation direction a, the recoil phenomenon that easily appears in a thin conductive material such as an electric wire is suppressed, the return to the material supply means 2 side is eliminated, and the ion backflow prevention device 24 is provided. Thus, there is no more return (back flow) to the material supply means 2 side.

ここで、本実施の形態に係る静電選別装置(本発明装置という)と従来の静電選別装置(従来装置という)との分離性能を比較した結果について、図3のグラフに基づき説明する。   Here, the result of comparing the separation performance of the electrostatic sorting apparatus according to the present embodiment (referred to as the apparatus of the present invention) and the conventional electrostatic sorting apparatus (referred to as the conventional apparatus) will be described based on the graph of FIG.

図3に示すグラフは、10mmアンダーに破砕した混合物に適用した場合を示し、物質の落下位置と回収割合との関係を示している。
このグラフのデータを採取した装置構成について説明しておくと、第1針電極23の先端位置がドラム電極4の最上位置(ドラム電極の中心を通る鉛直軸)から回転方向(図1の時計回り)に10度(電圧を印加しない状態で、混合物がドラム電極表面から自然に動きだす位置に相当する)の位置にされるとともに当該第1針電極23の傾斜角度θが40度にされ、さらに第2針電極26の先端位置がドラム電極4の最上位置から回転方向に40度の位置にされている。なお、ドラム電極4表面と両針電極23,26との距離は共に60mmにされており、また両電極23,26に印加した電圧は30kVであった。
The graph shown in FIG. 3 shows a case where the present invention is applied to a mixture crushed under 10 mm, and shows the relationship between the dropping position of the substance and the recovery rate.
The configuration of the apparatus that collected the data of this graph will be described. The tip position of the first needle electrode 23 is rotated from the uppermost position of the drum electrode 4 (vertical axis passing through the center of the drum electrode) in the rotation direction (clockwise in FIG. 1). ) At a position of 10 degrees (corresponding to a position where the mixture naturally moves from the surface of the drum electrode when no voltage is applied) and the inclination angle θ of the first needle electrode 23 is set to 40 degrees. The tip position of the two-needle electrode 26 is set to a position of 40 degrees in the rotation direction from the uppermost position of the drum electrode 4. The distance between the surface of the drum electrode 4 and both the needle electrodes 23 and 26 was 60 mm, and the voltage applied to both the electrodes 23 and 26 was 30 kV.

このグラフから、従来装置によれば、絶縁物がドラム電極の端部位置(0cm)から+10cm程度の範囲内に落下しており、これは、針電極および板状電極(特に、板状電極)に衝突しているためである。これに対して、本発明装置では、同じ範囲内(0〜+10cm)での絶縁物の落下量が減少しているとともに、+10cmを超える範囲での導電物の落下量つまり回収量が増加している。すなわち、本発明装置の方が従来装置よりも、分離精度が向上しているのが分かる。   From this graph, according to the conventional apparatus, the insulator falls within the range of about +10 cm from the end position (0 cm) of the drum electrode, which is indicated by the needle electrode and the plate electrode (particularly the plate electrode). It is because it has collided with. On the other hand, in the device of the present invention, the amount of fall of the insulator within the same range (0 to +10 cm) is reduced, and the amount of fall of the conductive material in the range exceeding +10 cm, that is, the recovered amount is increased. Yes. That is, it can be seen that the separation accuracy of the device of the present invention is improved compared to the conventional device.

上記の構成によると、回転方向に沿って複数個所に配置されたイオン発生手段のうち、上流側に配置される第1イオン発生手段を針電極またはワイヤー電極(まとめて、針状電極という)により構成するとともに、この針状電極の設置方向を、当該電極に対応するドラム電極の表面位置での接線と当該接線に対して60度の傾斜線との間の任意の角度に設定したので、上流側に配置されるイオン発生手段により照射されるコロナイオンは、ドラム電極の回転方向(正確には、回転方向の下流側)に沿うように照射されるため、例えば導電物が細い線材でありドラム電極から反跳しようとする場合でも、その多くは回転方向に移動することになり、ドラム電極に沿うように配置された他の針状電極、すなわち第2イオン発生手段の第2針電極または板状電極と衝突するのを防止でき、したがって導電物が絶縁物に混入するのを極力少なくすることができるので、分離精度の向上を図ることができる。   According to said structure, among the ion generating means arrange | positioned in multiple places along a rotation direction, the 1st ion generating means arrange | positioned upstream is a needle electrode or a wire electrode (collectively called a needle electrode). Since the installation direction of the needle electrode is set to an arbitrary angle between the tangent line at the surface position of the drum electrode corresponding to the electrode and an inclined line of 60 degrees with respect to the tangent line, The corona ions irradiated by the ion generating means disposed on the side are irradiated along the rotation direction of the drum electrode (more precisely, the downstream side of the rotation direction). Even when an attempt is made to recoil from the electrode, many of them will move in the rotational direction, and other needle electrodes arranged along the drum electrode, that is, the second needle electrode of the second ion generating means. Can prevent the collision with the plate-shaped electrode, hence the conductive material can be minimized from being mixed into the insulating material, it is possible to improve the separation accuracy.

また、不活性ガスがドラム電極の回転方向に沿うように吹き出されるため、ドラム電極に反跳した導電物を、ドラム電極の回転方向に導くことができるので、より、分離精度の向上を図ることができる。   In addition, since the inert gas is blown out along the rotation direction of the drum electrode, the conductive material that has rebounded from the drum electrode can be guided in the rotation direction of the drum electrode, thereby further improving the separation accuracy. be able to.

さらに、コロナイオン逆流防止具が具備されているので、ドラム電極に反跳した導電物が材料供給手段側に戻るのを防止することができ、したがって、より一層、分離精度の向上を図ることができる。   Further, since the corona ion backflow prevention device is provided, it is possible to prevent the conductive material that has rebounded from the drum electrode from returning to the material supply means side, and therefore, the separation accuracy can be further improved. it can.

ここで、上述した作用・効果の補足説明を行う。
例えば、分離精度を向上させる方法として、仕切壁の位置をドラム電極の中心寄りの内側に移動させて、ドラム電極に吸着したものだけを回収することも考えられるが、通常は、破砕片のサイズおよび物質の種類も種々あることから、仕切壁の位置を移動させて分離精度の向上を図るのは困難である。つまり、帯電した導電性物質の挙動(コロナ発生電極への衝突や電極間での反跳の繰り返し)を無くす方が容易であることから、電極の設置方向を考慮するとともに、不活性ガスによりコロナイオンの吹き出し方向を調節するようにしたものである。
Here, a supplementary explanation of the above-described actions and effects will be given.
For example, as a method for improving the separation accuracy, it is conceivable to move the partition wall to the inside of the drum electrode closer to the center, and collect only the material adsorbed on the drum electrode. Since there are various types of substances, it is difficult to improve the separation accuracy by moving the position of the partition wall. In other words, since it is easier to eliminate the behavior of the charged conductive material (collision with the corona-generating electrode and repeated recoil between the electrodes), the electrode installation direction must be taken into account, and the corona with the inert gas. The ion blowing direction is adjusted.

また、上述したように、第1針電極はドラム電極に混合物が供給され始める位置、具体的には、材料供給手段の付近か、または混合物がドラム電極から滑り落ちる位置より少し前方に配置するのが好ましいが、材料供給手段の付近で混合物をドラム電極に供給しようとすると、コロナイオンにより材料供給手段からの混合物が押し返されて混合物の単層供給(混合物が上下に重ならないように供給するもので、分離精度の向上を図る上で必要となる)が崩れてしまうので、できるだけ材料供給手段の付近にて、混合物をドラム電極に供給するとともに、混合物が押し返されないように、不活性ガスにより、コロナイオンを回転方向下流側に吹き出すようにしたのである。   Further, as described above, the first needle electrode is disposed at a position where the mixture starts to be supplied to the drum electrode, specifically, near the material supply means or slightly ahead of the position where the mixture slides down from the drum electrode. Preferably, when the mixture is supplied to the drum electrode in the vicinity of the material supply means, the mixture from the material supply means is pushed back by the corona ions to supply a single layer of the mixture (supplied so that the mixture does not overlap vertically) Therefore, the mixture is supplied to the drum electrode as close to the material supply means as possible, and an inert gas is used to prevent the mixture from being pushed back. The corona ions are blown out downstream in the rotational direction.

ところで、上記実施の形態においては、第1イオン発生手段6を孔部22を有するマニホールド21と、このマニホールド21の孔部22に挿通された第1針電極23とにより構成したが、例えばドラム電極4の回転軸心aに沿って所定間隔おきに配置される複数の筒状部材と、これら各筒状部材の中心に配置された針電極またはワイヤー電極とにより構成してもよく、また図4に示すように、第1イオン発生手段6′として、ドラム電極4の回転軸心aに沿う溝部(スリットともいう)32が形成されたマニホールド31と、このマニホールド31の溝部32内に配置された先端部が尖るように形成された板状電極33とにより構成したものを用いてもよい。   By the way, in the said embodiment, although the 1st ion generation means 6 was comprised by the manifold 21 which has the hole 22, and the 1st needle electrode 23 penetrated by the hole 22 of this manifold 21, it is a drum electrode, for example. 4 may be constituted by a plurality of cylindrical members arranged at predetermined intervals along the rotation axis a, and needle electrodes or wire electrodes arranged at the centers of these cylindrical members. As shown, the first ion generating means 6 ′ is arranged in a manifold 31 formed with a groove (also referred to as a slit) 32 along the rotation axis a of the drum electrode 4 and in the groove 32 of the manifold 31. You may use what was comprised with the plate-shaped electrode 33 formed so that a front-end | tip part might be sharp.

本発明の実施の形態に係る静電選別装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the electrostatic selection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同静電選別装置における第1針電極部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st needle electrode part in the electrostatic sorting device. 同静電選別装置における選別回収状態を説明するグラフである。It is a graph explaining the sorting collection state in the electrostatic sorting device. 同静電選別装置における第1イオン発生手段の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the 1st ion generation means in the electrostatic sorting device. 従来例の静電選別装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the electrostatic sorting apparatus of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

A 被選別材料
B 導電性物質
C 絶縁性物質
1 貯留用ホッパ
2 材料供給手段
3 定量供給装置
4 ドラム電極
6 第1イオン発生手段
7 第2イオン発生手段
8 板状電極
21 マニホールド
22 孔部
23 第1針電極
24 イオン逆流防止具
26 第2針電極
31 マニホールド
32 溝部
33 板状電極
A Material to be selected B Conductive substance C Insulating substance 1 Storage hopper 2 Material supply means 3 Constant supply device 4 Drum electrode 6 First ion generation means 7 Second ion generation means 8 Plate electrode 21 Manifold 22 Hole 23 First One needle electrode 24 Ion backflow preventer 26 Second needle electrode 31 Manifold 32 Groove 33 Plate electrode

Claims (2)

接地され且つ表面が円筒状に形成されるとともに水平軸心回りで所定方向に回転自在に設けられたドラム電極と、このドラム電極の上方位置で且つ回転方向に沿って複数箇所に配置されるとともに負の電圧が印加されてコロナイオンを発生させる複数のイオン発生手段とを具備し、
上記複数のイオン発生手段のうち、上記回転方向の上流側に配置される上流側イオン発生手段を、ドラム電極の回転軸心と平行に所定間隔おきに配置される複数の針状電極、または先端部が尖り状に形成され且つ上記ドラム電極の回転軸心と平行に配置される板状電極により構成するとともに、
上記上流側イオン発生手段における電極の設置方向を、当該電極に対応するドラム電極の表面位置での接線と法線との間の任意の角度に且つ当該上流側イオン発生手段によるイオンの照射方向がドラム電極の回転方向の下流側に向くように設定したことを特徴とする静電選別装置。
A drum electrode that is grounded and has a cylindrical surface and is rotatably provided in a predetermined direction around a horizontal axis, and is disposed at a plurality of locations above the drum electrode and along the rotation direction. A plurality of ion generating means for generating corona ions when a negative voltage is applied;
Among the plurality of ion generating means, a plurality of needle-like electrodes arranged at predetermined intervals in parallel with the rotation axis of the drum electrode, or tips The portion is formed in a pointed shape and is configured by a plate-like electrode arranged in parallel with the rotation axis of the drum electrode,
The installation direction of the electrode in the upstream ion generation means is set to an arbitrary angle between a tangent and a normal line at the surface position of the drum electrode corresponding to the electrode, and the ion irradiation direction by the upstream ion generation means is An electrostatic sorting device characterized in that it is set so as to face the downstream side in the rotation direction of the drum electrode .
上流側イオン発生手段の電極により発生されるコロナイオンが、ドラム電極の回転方向に沿って移動するように、不活性ガスを吹き出すように構成したことを特徴とする請求項1に記載の静電選別装置。   2. The electrostatic apparatus according to claim 1, wherein the inert gas is blown out so that corona ions generated by the electrode of the upstream ion generating means move along the rotation direction of the drum electrode. Sorting device.
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