JPH0564753A - 金属性廃棄物の分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属性廃棄物中の磁性体材料Ｗ1 と非磁性体
材料Ｗ2 とを簡単に区分けする。 【構成】 コンベヤ１０は、磁性体材料Ｗ1 と非磁性体
材料Ｗ2 とからなる金属性廃棄物を搬送する。電磁石２
０は、直流電流とパルス電流とを重畳する励磁電流ｉを
通電することにより、非磁性体材料Ｗ2 のみを選択的に
浮上させ、磁性体材料Ｗ1 から分離することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、廃品回収等において
回収された金属性廃棄物を磁性体材料と非磁性体材料と
に区分けするための金属性廃棄物の分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭などからの金属性廃棄物には、
アルミ缶のような非磁性体材料と、スチール缶のような
磁性体材料とがあるが、一般に、これらの金属性廃棄物
は、混合して回収されるのが普通である。そこで、これ
らを適確に区分けすることが必要になる。

【０００３】従来の金属性廃棄物の区分け作業は、たと
えば、マグネットリフトによる。すなわち、直流電流に
よって励磁する強力な電磁石を、堆積した金属性廃棄物
に近付けると、磁性体材料は電磁石に吸引され、非磁性
体材料は吸引されないから、容易に両者を分離すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、重量や形状が雑多な大量の金属性廃棄物を処理
するときはよいとしても、アルミ缶やスチール缶のよう
に、比較的軽量であり、しかも、重量や形状がほぼ統一
されている金属性廃棄物を少量ずつ処理するには、設備
が大げさになり過ぎ、適用が困難であるという問題があ
った。また、マグネットリフトによる処理は、基本的に
バッチ処理であるから、少量を迅速に処理するには不適
当であるという問題もあった。

【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、電磁石により、コンベヤ上の磁性体材
料を吸引する一定磁束と、非磁性体材料を反発させる変
化磁束とを発生させることによって、簡単な設備によ
り、少量の金属性廃棄物でも、迅速に非磁性体材料と磁
性体材料とに区分けすることができる金属性廃棄物の分
離装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの発明の構成は、金属性廃棄物を搬送するコンベ
ヤと、コンベヤの近傍に配設する電磁石とを備え、電磁
石には、コンベヤ上の磁性体材料を吸引する一定磁束
と、コンベヤ上の非磁性体材料を反発させるパルス状の
変化磁束とを発生させることをその要旨とする。

【０００７】

【作用】この構成によるときは、コンベヤは金属性廃棄
物を搬送し、コンベヤの近傍に配設された電磁石の磁束
を変化させることによって、磁性体材料と非磁性体材料
とに区分けすることができる。

【０００８】すなわち、電磁石に直流電流を供給して一
定磁束を発生させれば、電磁石は、磁性体材料のみを吸
引することができ、また、パルス状の変化磁束を発生さ
せれば、金属性廃棄物中に発生するうず電流により、磁
性体材料と非磁性体材料との双方を反発させることがで
きる。そこで、磁性体材料と非磁性体材料とでは、それ
ぞれに作用する力を異ならせることができるから、この
力の差を利用することにより、両者を分離することが可
能である。

【０００９】

【実施例】以下、図面を以って実施例を説明する。

【００１０】金属性廃棄物の分離装置は、金属性廃棄物
を搬送するコンベヤ１０と、電磁石２０とを主要部材と
してなる（図１）。

【００１１】コンベヤ１０は、極く一般的なコンベヤで
あり、駆動ローラ１２ａと従動ローラ１２ｂ、１２ｂ…
とに、非磁性体からなるコンベヤベルト１１を巻き掛け
てなる。コンベヤベルト１１の搬送面は、電磁石２０の
磁極２０ａ、２０ｂ間を貫通しており、コンベヤ１０
は、磁性体材料Ｗ1 と非磁性体材料Ｗ2 とからなる金属
性廃棄物を、同図の矢印Ｋ1 方向に搬送することができ
る。なお、コンベヤベルト１１は、下側の磁極２０ａ、
上側の磁極２０ｂまで距離ｄ1 、ｄ2 が、ｄ1 ≪ｄ2 と
なる位置を走行しているものとする。

【００１２】電磁石２０は、鉄心２２に励磁コイル２１
を巻き付けてなる。なお、励磁コイル２１には、直流電
流ｉo と、パルス電流ｉ1 とを重畳した励磁電流ｉを通
電するものとする（図２）。ただし、パルス電流ｉ1
は、パルス幅Ｔ1 、Ｔ2 の一対の正方向パルスと負方向
パルスとが、周期Ｔごとに繰り返すものとし、ｉ1 ＞ｉ
o 、Ｔ1 ≪Ｔ、Ｔ2 ≪Ｔとする。

【００１３】いま、コンベヤ１０が電磁石２０の位置に
まで金属性廃棄物を搬送すると、電磁石２０の磁極２０
ａ、２０ｂ間には、励磁電流ｉと同一波形の磁束φが発
生している。ただし、電磁石２０は、正の励磁電流ｉに
より、下方の電極２０ａがＮ極となり、上方の電極２０
ｂがＳ極となって、磁束φは、コンベヤベルト１１を下
から上に貫通するものとする。

【００１４】一般に、金属性の物体Ｗに対し、下から上
に磁束Φが貫通しているとき（図３（Ａ））、この磁束
Φが増加すると、物体Ｗには、磁束Φの増加を妨げる向
きにうず電流ｉe が発生する。また、うず電流ｉe によ
って、物体Ｗの下面にはＮ極が発生し、上面にはＳ極が
発生するから、それぞれの磁極の強さを＋ｍe 、−ｍe
とする。一方、物体Ｗの下方には、磁束Φの原因となる
外部の磁極Ｎ極があるから、その強さを＋ｍとすれば、
物体Ｗには、ｍ・ｍe に比例する反発力を発生させるこ
とができる。

【００１５】一方、磁束Φが減少するときは（同図
（Ｂ））、物体Ｗに逆方向のうず電流ｉe が発生し、物
体Ｗの下面にＳ極、上面にＮ極が生じる。そこで、この
とき、物体Ｗの下方の磁極が強さ−ｍのＳ極に変化して
おれば、物体Ｗには、同様に、ｍ・ｍe に比例する反発
力を発生させることができる。

【００１６】そこで、図２の時刻ｔ1 においては、励磁
電流ｉが、ｉ＝ｉo からｉ＝ｉo ＋ｉ1 に急増し、した
がって、磁束φが急増する。すなわち、コンベヤ１０上
の磁性体材料Ｗ1 、非磁性体材料Ｗ2の下面には、うず
電流ｉe による強さ＋ｍe のＮ極が発生する。また、こ
のとき、コンベヤ１０の下方の磁極２０ａは、励磁電流
ｉ＝ｉo ＋ｉ1 に相当する強さ＋ｍ1 のＮ極となってい
る。したがって、コンベヤ１０上の磁性体材料Ｗ1 、非
磁性体材料Ｗ2 には、ｍ1 ・ｍe に比例し、上側に向か
う反発力Ｆ1 を発生させることができる。ただし、コン
ベヤ１０の上方の磁極２０ｂの影響は、ｄ1 ≪ｄ2であ
るため、無視することができる。

【００１７】時刻ｔ2 においては、磁束φが急減し、こ
のとき、磁極２０ａには、励磁電流ｉ＝ｉo −ｉ1 ＜０
による強さ−ｍ2 のＳ極がある。よって、このときも、
磁性体材料Ｗ1 、非磁性体材料Ｗ2 には、ｍ2 ・ｍe に
比例する反発力Ｆ2 が発生する。また、時刻ｔ3 におい
ては、磁束φが急増し、このとき、磁極２０ａは、励磁
電流ｉ＝ｉo による強さ＋ｍ3 のＮ極となっているか
ら、このときの反発力Ｆ3 は、ｍ3 ・ｍe に比例する。
ただし、ここでは、時刻ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 において、磁
束φの急変によって磁性体材料Ｗ1 、非磁性体材料Ｗ2
に発生するうず電流に基づく磁極の強さは、＋ｍe また
は−ｍe であるものとする。

【００１８】なお、一般に、ｉ1 ＞ｉo であるときは、
ｉ1 ＋ｉo ＞ｉ1 −ｉo 、ｉ1 ＋ｉo ＞ｉo であるか
ら、ｍ1 ＞ｍ2 、ｍ1 ＞ｍ3 であり、したがって、時刻
ｔ1 における反発力Ｆ1 は、Ｆ1 ＞Ｆ2 、Ｆ1 ＞Ｆ3 に
することができる。特に、ｉ1≫ｉo であれば、ｉ1 ＋
ｉo ≒ｉ1 −ｉo ≫ｉo であるから、ｍ1 ≒ｍ2 ≫ｍ3
となり、時刻ｔ1 、ｔ2 において、十分大きな反発力Ｆ
1 ≒Ｆ2 ≫Ｆ3 を発生させることができる。

【００１９】一方、パルス電流ｉ1 のパルス幅Ｔ1 、Ｔ
2 は、その周期Ｔに対し、Ｔ1 ≪Ｔ、Ｔ2 ≪Ｔであるか
ら、コンベヤ１０上の磁性体材料Ｗ1 には、常時、励磁
電流ｉo により、下側に向かう一定の吸引力Ｆ4 が作用
しているとみなしてよい。すなわち、コンベヤ１０上の
磁性体材料Ｗ1 、非磁性体材料Ｗ2 は、電磁石２０の位
置において、パルス電流ｉ1 がないときは、前者に対し
ては、常時、下側に向かう吸引力Ｆ4 が作用している
が、後者に対しては、何らの力も作用しない。パルス電
流ｉ1 があるときは、前者に対しては、瞬間的に、反発
力Ｆ1 、Ｆ2 …と吸引力Ｆ4 との差が作用し、後者に対
しては、反発力Ｆ1 、Ｆ2 …のみが作用する。

【００２０】これらの反発力Ｆ1 、Ｆ2 …、吸引力Ｆ4
は、いずれも、電磁石２０に通電する直流電流ｉo 、パ
ルス電流ｉ1 の大きさに依存するから、直流電流ｉo 、
パルス電流ｉ1 を適当に設定すれば、パルス電流ｉ1 が
あるときに、非磁性体材料Ｗ2 のみを、コンベヤ１０の
コンベヤベルト１１から浮上させることができる。すな
わち、電磁石２０は、直流電流ｉo により、磁性体材料
Ｗ1 を吸引する一定磁束と、パルス電流ｉ1 により、非
磁性体材料Ｗ2 を反発させる変化磁束とを重畳してなる
磁束φを発生することにより、非磁性体材料Ｗ2 のみを
選択的に浮上させることができる。

【００２１】このようにして浮上させた非磁性体材料Ｗ
2 は、たとえば、シリンダ３０によって前進するブレー
ド３１を介し、コンベヤ１０に並設する別のコンベヤ４
０上に排出し（図４）、磁性体材料Ｗ1 と分離すること
ができる。なお、コンベヤ４０の上方には、上方に開く
ガイド４１、４１が配設されている。

【００２２】

【他の実施例】電磁石２０の励磁コイル２１は、直流電
流ｉo を通電する励磁コイル２１ａと、パルス電流ｉ1
を通電する励磁コイル２１ｂとに分離することができる
（図５）。励磁コイル２１ａによる一定磁束と、励磁コ
イル２１ｂによる変化磁束とは、鉄心２２内において合
成され、磁束φを作ることができる。

【００２３】また、以上の各実施例において、電磁石２
０の鉄心２２は、棒状のものにし、コンベヤ１０の下方
に配置してもよい（図６）。

【００２４】さらに、コンベヤ１０によって搬入される
金属性廃棄物には、紙屑などの非導電性材料が混入して
いてもよいものとする。このときは、まず、電磁石２０
により、非磁性体材料Ｗ2 を分離した後、たとえば別の
直流電磁石により、磁性体材料Ｗ1 を分離し、残りを非
導電性材料とすればよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、金属性廃棄物を搬送するコンベヤの近傍に配設する
電磁石に、一定磁束と変化磁束とを発生させることによ
って、変化磁束は、非磁性体材料のみを選択的に浮上さ
せることができるから、コンベヤ上の金属性廃棄物を、
アルミ缶等の非磁性体材料とスチール缶等の磁性体材料
とに連続的に区分けすることができる上、原理的に、大
げさな設備によってバッチ処理を行なうものでないか
ら、少量の金属性廃棄物でも、迅速に処理することがで
きるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体斜視説明図

【図２】 励磁電流波形図

【図３】 動作原理説明図

【図４】 応用例を示す正面図

【図５】 他の実施例を示す要部説明図

【図６】 別の実施例を示す図５相当図

【符号の説明】

Ｗ1 …磁性体材料 Ｗ2 …非磁性体材料 φ…磁束 １０…コンベヤ ２０…電磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属性廃棄物を搬送するコンベヤと、該
   コンベヤの近傍に配設する電磁石とを備え、該電磁石に
   は、前記コンベヤ上の磁性体材料を吸引する一定磁束
   と、前記コンベヤ上の非磁性体材料を反発させるパルス
   状の変化磁束とを発生させることを特徴とする金属性廃
   棄物の分離装置。