JP6202394B2 - 選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動スクリーンによる選別と気流による選別とにより、長尺状材の混合材から目的の選別対象を選別する選別装置に関する。

電線や光ケーブルを構成する諸部材は、リサイクル可能な有価物であり、これらの廃品から各構成部材ごとに選別して回収する方法が種々提案されている。
例えば、廃光ファイバを化学的な溶解プロセスに供する方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。しかしながら、このような方法では、廃液処理による環境負荷が大きく、また、回収される部材が少なく、構成部材の多くが廃棄処分の対象となる問題がある。

また、廃光ファイバケーブルを破砕、選別して得られた被覆樹脂で覆われた光ファイバ心線を、溶剤で前処理した後、篩い分けする方法（特許文献２参照）や、切断した廃光ファイバケーブルを破砕し、破砕物を篩い分けする方法（特許文献３参照）が提案されている。しかしながら、これらの方法では、細かく破砕された状態で選別を行うため、個々の破砕物に対する選別の処理量が多く効率的でない問題がある。

また、近年では、電線や光ケーブルを剥選機と呼ばれる被覆の剥離装置を用いて被覆とそれ以外の部材に選別する方法が一般的に利用されつつある（例えば、特許文献４〜６参照）。この剥離装置では、例えば、ケーブルの長手方向に沿って切込みを入れることで、ケーブル外側の被覆を前記ケーブル本体から剥ぎ取り可能とし、被覆とそれ以外の部材に分けることとする。そのため、長尺状の被覆を細かく粉砕・破砕しない状態で回収でき、選別の処理量を少なくすることができる。
しかしながら、被覆以外の部材については、その後の処理で細かく粉砕・破砕して選別を行うため、依然として選別の処理量が多く効率的でない問題がある。
したがって、長尺状の選別対象を細かく粉砕・破砕せず、そのままの状態で部材別に選別可能な新たな選別手法の確立が求められているのが現状である。なお、新たな選別手法の採択に際しては、効果的な選別を行う観点から、選別効率だけでなく選別精度も課題とされるべきである。

また、電線や光ケーブルのリサイクル用途以外の分野においても、長尺状の選別対象をそのまま部材別に選別可能とする選別手法の確立が求められるが、未だ満足のいくものが存在しないというのが現状である。

特開２０００− ７０８９９号公報 特開２００６−１８２８６３号公報 特開２００６−１８７７６４号公報 特開平１０−２４９３２３号公報 特開２００５−１０４１２８号公報 特開２００５−３２６６５６号公報

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、複数の選別対象を含む混合材から効果的に選別対象を選別する選別装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 少なくとも、長尺細線状の第１選別対象物と長尺太線状の第２選別対象物と長尺飛散性の第３選別対象物とが分離された状態で含まれる混合材から前記各選別対象物を選別する選別装置であって、上方に向かって逆Ｖ字状に突出する形状のグリッドバーが前記第１選別対象物を落下させる間隔を空けて一方向に複数並設された状態で支持される格子板状のスクリーン部及び前記スクリーン部に振動を加える加振部を有し、前記第２選別対象物が前記グリッドバーの延在方向に沿って搬送されるように前記スクリーン部が水平方向から前記グリッドバーの延在方向を傾斜させた状態で配される振動スクリーンと、前記振動スクリーンに対して前記第３選別対象物を飛散させる風を送風する送風部と、前記スクリーン部上の一部に立設され、該一部を前記混合材の導入部、前記第２選別対象物の搬送路、前記送風部から送風される風の供給口及びその排出口が開口された状態で覆い、前記供給口及び前記排出口を前記グリッドバーの延在方向における前記スクリーン部の一端側と他端側とに形成して前記風を洞内で前記グリッドバーの延在方向に沿って通過させる風洞部とを有し、前記送風部が前記風を前記グリッドバーの延在方向に対して上面視で傾斜する方向から前記風洞部内に供給するように配設され、前記風を旋回流として前記風洞部内を通過させることを特徴とする選別装置。
＜２＞ スクリーン部上に第２選別対象物中の磁着物を磁着させる磁選機が吊設される前記＜１＞に記載の選別装置。
＜３＞ 送風部が振動スクリーンに供給する風の風速を２．５ｍ／ｓ〜５．０ｍ／ｓとする前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の選別装置。
＜４＞ 送風部が風洞部内に風を供給する方向とグリッドバーの延在方向との間の傾斜角が、上面視で１５°〜９０°である前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の選別装置。
＜５＞ 混合材の導入部が、風洞部内に対する前記混合材の導入方向を規制する筒状の案内路を有し、前記案内路の形成方向がグリッドバーの延在方向に対し、側面視で順方向とされる前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の選別装置。
＜６＞ 水平方向に対するグリッドバーの延在方向の傾斜角が０°を超え３０°以下である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の選別装置。
＜７＞ 隣接するグリッドバー間に滞留する第１選別対象物を掻取る掻取爪を先端に有する回転子が回転軸の胴部に立設された回転掻取部を有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の選別装置。
＜８＞ グリッドバーが、逆Ｖ字状の壁面に前記グリッドバー間に滞留する第３選別対象物を噴き上げる送風孔が穿設されたパイプ材で形成される前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の選別装置。

本発明によれば、従来技術における前記諸問題を解決することができ、複数の選別対象を含む混合材から効果的に選別対象を選別する選別装置を提供することができる。

振動スクリーンの構成を説明する説明図である。 スクリーン部の短手方向で切断したグリッドバーの断面図である。 スクリーン部の短手方向で切断した送風孔付きのグリッドバーの断面図である。 振動スクリーンに対する送風部の送風状況を説明する説明図（１）である。 振動スクリーンに対する送風部の送風状況を説明する説明図（２）である。 振動スクリーンに対する送風部の送風状況を説明する説明図（３）である。 振動スクリーンに対する送風部の送風状況を説明する説明図（４）である。 混合材のスクリーン部上への導入状況を説明する説明図（１）である。 混合材のスクリーン部上への導入状況を説明する説明図（２）である。 送風部が風洞部内に風を供給する方向とグリッドバーの延在方向との間の傾斜角を説明する上面図である。 回転掻取部の概略構成を示す側面図である。 回転掻取部の概略構成を示す正面図である。 選別装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。 剥線前の光ケーブルを示す参考図である。 剥線後の光ケーブルを示す写真である。 スクリーン部の傾斜角と、樹脂被覆鉄心及び被覆樹脂の搬送速度との関係を示す図である。 スクリーン部の傾斜角と、光ファイバ−不織布間の分離効率との関係を示す図である。 送風部の送風条件と、光ファイバ−不織布間の分離効率との関係を示す図である。 風速と、光ファイバ−不織布間の分離効率との関係を示す図である。 傾斜角ごとに風速に対する分離効率を確認した結果を示す図である。

本発明の選別装置は、少なくとも、長尺細線状の第１選別対象物と長尺太線状の第２選別対象物と長尺飛散性の第３選別対象物とが分離された状態で含まれる混合材から前記各選別対象物を選別する選別装置であって、振動スクリーンと、送風部とを有し、必要に応じて、風洞部、磁選機、回転掻取部等の他の部材を有する。

前記振動スクリーンは、スクリーン部と、加振部とを有する。
前記スクリーン部は、上方に向かって逆Ｖ字状に突出する形状のグリッドバーが前記第１選別対象物を落下させる間隔を空けて一方向に複数並設された状態で支持される格子板状の部材とされる。このようなスクリーン部としては、グリズリスクリーンと呼ばれる公知のスクリーンから構成することができる。
また、選別処理の高効率化を目的として、前記スクリーン部に導入される前記混合物の時間当たりの導入量を増やす場合には、前記混合物中の前記第３選別対象物が前記送風部から送風される気流に乗らず、前記スクリーン部上に滞留することがある。このような目的で選別を実施する場合、前記グリッドバーが、逆Ｖ字状の壁面に前記グリッドバー間に滞留する前記第３選別対象物を噴き上げる送風孔が穿設されたパイプ材で形成されることが好ましい。この場合、前記パイプ材内に風を導入することで、前記送風孔から噴出する前記風を利用して、前記グリッドバー間に滞留する前記第３選別対象物を噴き上げ、前記送風部から送風される気流に乗せて飛散させることができ、選別処理の高効率化を図ることができる。なお、前記パイプ材としては、上方に向かって逆Ｖ字状に突出する形状であれば特に制限はなく、三角柱状、四角柱状等の柱状パイプを好適に用いることができる。また、前記送風孔から噴出させる前記風の風速としては、特に制限はないが、１．０ｍ／ｓ〜３．０ｍ／ｓが好ましい。前記風速が１．０ｍ／ｓ未満であると、前記グリッドバー間に滞留する前記第３選別対象物が十分に噴き上がらないことがあり、前記風速が３．０ｍ／ｓを超えると、前記送風部から送風される気流の妨げとなって目的とする方向に前記第３選別対象物を飛散させることができないことがある。

前記加振部は、前記スクリーン部に振動を加える部材とされる。前記加振部としては、前記スクリーン部に振動を加えることができる部材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の振動モータを用いて構成することができる。

前記振動スクリーンは、前記第２選別対象物が前記グリッドバーの延在方向に沿って搬送されるように前記スクリーン部が水平方向から前記グリッドバーの延在方向を傾斜させた状態で配される。即ち、前記振動スクリーンは、前記スクリーン部上に導入される前記第２選別対象物に対し、前記加振部からの振動により前記スクリーン部を振動させることで、前記傾斜に沿って搬送させることとする。
前記水平方向に対するグリッドバーの延在方向の傾斜角としては、特に制限はないが、０°を超え３０°以下が好ましく、１４°〜２０°がより好ましい。前記傾斜角が０°であると、前記スクリーン部上の前記第２選別対象物が目的とする搬送方向と反対の方向に移動することがあり、前記傾斜角が３０°を超えると、前記第１選別対象物と前記第３選別対象物との選別が不十分となることがある。

前記振動スクリーンの構成例を図面を用いて説明する。図１は、前記振動スクリーンの構成を説明する説明図である。前記振動スクリーンは、スクリーン部１と加振部２とで構成される。スクリーン部１は、前記グリッドバーを間隔を空けて一方向に複数並設し、この状態で前記グリッドバーを連結部材ないし支持枠で支持する格子板状の部材として構成される。また、スクリーン部１は、その長手方向の一端側を加振部２で支持させることで、水平方向に対する前記グリッドバーの延在方向が傾斜角θ_１で傾斜された状態で支持される。なお、スクリーン部１の長手方向の最外部は、前記グリッドバーの突出高さよりも高い柵状とされ、スクリーン部１上で搬送される前記第２選別対象物の落下防止柵とされる。

次に、前記グリッドバーの構成を図２（ａ）を用いて説明する。図２（ａ）は、前記スクリーン部の短手方向で切断した前記グリッドバーの断面図である。該図に示すように、各グリッドバー１ａ〜１ｅは、上方に向かって逆Ｖ字状に突出する形状とされ、各グリッドバー１ａ〜１ｅは、所定の間隔を空けて隣接するように配される。これにより、前記間隔よりも細径の前記第１選別対象物をスクリーン部１から落下させるとともに、前記間隔よりも太径の前記第２選別対象物をスクリーン部１上で搬送させることができる。

また、前記送風孔が穿設された前記グリッドバーの構成を図２（ｂ）を用いて説明する。図２（ｂ）は、前記スクリーン部の短手方向で切断した前記送風孔付きの前記グリッドバーの断面図である。該図に示すように、各グリッドバー１ａ’〜１ｅ’は、逆Ｖ字状の壁面に前記送風孔が穿設された三角柱状のパイプ材として構成される。このパイプ材の一端側から送風して前記送風孔から噴出される風により、各グリッドバー１ａ’〜１ｅ’間に滞留する前記第３選別対象物を噴き上げ、前記第３選別対象物を前記送風部から送風される気流に乗せて飛散させることができる。

前記送風部は、前記振動スクリーンに対して前記第３選別対象物を飛散させる風を送風する部材とされる。前記送風部としては、前記風を送風可能であれば、特に制限はなく、例えば、公知の送風機と、前記送風機−前記振動スクリーン間に配され、前記風の送風方向を規制するダクトにより構成することができる。
前記送風部が前記振動スクリーンに供給する前記風の風速としては、選別対象物の飛散性により、適宜選択することができるが、２．５ｍ／ｓ〜５．０ｍ／ｓが好ましい。前記風速が２．５ｍ／ｓ未満であると、前記第３選別対象物が十分に飛散しないことがあり、５．０ｍ／ｓを超えると、前記振動スクリーンから落下させる前記第１選別対象物を飛散させることがある。

前記風洞部は、前記スクリーン部上の一部に立設され、該部を前記混合材の導入部、前記第２選別対象物の搬送路、前記送風部から送風される前記風の供給口及びその排出口が開口された状態で覆い、前記供給口及び前記排出口を前記グリッドバーの延在方向における前記スクリーン部の一端側と他端側とに形成して前記風を洞内で前記グリッドバーの延在方向に沿って通過させる部材とされる。前記風洞部を形成する場合、前記送風部が前記風を前記グリッドバーの延在方向に対して上面視で傾斜する方向から前記風洞部内に供給するように配設され、前記風を旋回流として前記風洞部内を通過させることが好ましい。このように前記風洞部及び前記送風部を構成することで、前記第１選別対象物と前記第２選別対象物の選別効率、選別精度を向上させることができる。
なお、前記送風部から送風する前記風の前記供給口及び前記排出口としては、前記風、即ち、前記旋回流に前記第３選別対象物を乗せて搬送させるため、前記第２選別対象物の搬送方向と反対方向に前記排出口を配し、前記第２選別対象物と前記第３選別対象物とを選別させることが好ましい。即ち、傾斜支持される前記スクリーン部の高さ位置が低い側に前記供給口を配し、高い側に前記排出口を配することが好ましい。

前記風洞部を形成する場合、前記送風部が前記風洞部内に前記風を供給する方向と前記グリッドバーの延在方向との間の傾斜角としては、特に制限はないが、上面視で１５°〜９０°が好ましく、４５°〜９０°がより好ましい。前記傾斜角が１５°未満であると、前記第１選別対象物と前記第３選別対象物の選別が不十分となることがあり、前記傾斜角が９０°を超えると、前記風洞部内に供給される前記風が前記第２選別対象物の搬送方向に抜けて前記第２選別対象物と前記第３選別対象物の選別が不十分となることがある。

また、前記風洞部を形成する場合、前記混合材の前記導入部が、前記風洞部内に対する前記混合材の導入方向を規制する筒状の案内路を有し、前記案内路の形成方向が前記グリッドバーの延在方向に対し、側面視で順方向とされることが好ましい。このように前記案内路を形成すると前記案内路に前記旋回流が逆流することを抑制することができる。なお、「順方向」とは、前記案内路の形成方向と前記グリッドバーの延在方向との間の角度が側面視で０°を超え９０°未満であることを示す。

前記送風部及び前記風洞部の構成例を図面を用いて説明する。図３（ａ）〜図３（ｄ）は、前記振動スクリーンに対する前記送風部の送風状況を説明する説明図（１）〜（４）である。前記スクリーン上に導入される前記第３選別対象物を飛散させる方法としては、先ず、図３（ａ）に示すように、前記振動スクリーンに対して前記グリッドバーの延在方向と直交する方向からスクリーン部１上に前記風を供給する構成が考えられる。この構成では、前記グリッドバーの前記逆Ｖ字状の壁面に前記風が衝突して噴き上がり、前記第３選別対象物をスクリーン部１上からスクリーン部１外に飛散させることができる。しかしながら、この構成では、供給される前記風が、同時に前記第３選別対象物をスクリーン部１上に抑えつけるようにも作用し、前記第３選別対象物を十分に飛散させることができないことも想定される。
そのため、図３（ｂ）に示すように、前記第３選別対象物の飛散性を確保するために、スクリーン部１の底面側から前記第３選別対象物の上方への飛散を補助する補助流を供給する構成が考えられる。この構成では、前記補助流が、前記グリッドバーの延在方向と直交する方向から供給される前記風の前記第３選別対象物をスクリーン部１上に抑えつける作用に抗して前記第３選別対象物をスクリーン部１の上方へ飛散させるように作用し、前記第３選別対象物をスクリーン部１上からスクリーン部１外に飛散させることができる。しかしながら、前記補助流は、前記グリッドバー間の間隔に前記第１選別対象物が落下することの妨げとなることも想定される。
また、上述の図３（ａ）、（ｂ）に示す構成のように、開放空間で送風を行う場合、拡散により前記第３選別対象物の飛散に関与しない風が生じてエネルギーロスとなり、非効率となることも想定される。
こうしたことから、図３（ｃ）に示すように、スクリーン部１上の一部に風洞部３を立設し、風洞部３内で前記風を前記グリッドバーの延在方向に沿って通過させる構成が考えられる。しかしながら、前記風を前記グリッドバーの延在方向に沿って通過するストレートな気流とする場合、風洞部３内に供給される前記風が、前記第３選別対象物をスクリーン部１上に抑えつけるようにも作用することから、依然として前記第３選別対象物を十分に飛散させることができないことも想定される。
したがって、風洞部３を形成する場合、図３（ｄ）に示すように、送風部４を前記風を前記グリッドバーの延在方向に対して上面視で傾斜する方向から風洞部３内に供給するように配して、前記風を旋回流として風洞部３内を通過させることが好ましい。前記旋回流を発生させる場合、前記第３選別対象物をスクリーン部１上に抑えつけることがなく、前記第３選別対象物を十分に飛散させることができ、延いては、前記第３選別対象物を前記旋回流に乗せて目的の方向に搬送させることができる。

図３（ｄ）に示す、風洞部３及び送風部４の構成において、更に、前記混合材のスクリーン部１上への導入状況に注目して説明をする。図４（ａ）、（ｂ）は、前記混合材のスクリーン部１上への導入状況を説明する説明図（１）、（２）である。
図４（ａ）に示す構成では、風洞部３の上面に、風洞部３内に対する前記混合材の導入方向を規制する筒状の案内路が形成された前記混合材の導入部５ａを有し、前記案内路の形成方向が前記グリッドバーの延在方向に対し、側面視で逆方向とされる。ここで、「逆方向」とは、前記案内路の形成方向と前記グリッドバーの延在方向との間の角度が側面視で９０°以上１８０°未満であることを示す。この構成では、図４（ａ）に示すように、前記旋回流の一部が前記案内路の形成方向に沿って導入部５ａから抜け、前記第３選別対象物が逆流することも想定される。
そのため、図４（ｂ）に示すように、風洞部３を形成する場合、前記案内路の形成方向が前記グリッドバーの延在方向に対し、側面視で順方向とされるように配される導入部５ｂを有することが好ましい。この構成では、前記案内路に前記旋回流が逆流することを抑制することができる。

なお、前記送風部が前記風洞部内に前記風を供給する方向と前記グリッドバーの延在方向との間の傾斜角を図面を用いて説明する。図５は、前記送風部が前記風洞部内に前記風を供給する方向と前記グリッドバーの延在方向との間の傾斜角を説明する上面図である。
該図５に示すように、送風部４は、そのダクトを前記グリッドバーの延在方向に対して傾斜させて風洞部３に接続され、上面視において送風部４が風洞部３内に前記風を供給する方向と前記グリッドバーの延在方向との間の傾斜角をθ_２とする。

前記磁選機は、前記第２選別対象物中の磁着物を磁着させる部材として、前記スクリーン部上に吊設される。前記磁選機の磁選により、前記第２選別対象物中の磁着物と非磁着物とを選別することができる。
前記磁選機としては、前記磁着物を磁着可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁石と、磁着した前記磁着物を前記グリッドバーの延在方向と直交する方向に回動させて搬送するコンベア部と、前記コンベア部上で搬送される前記磁着物と接触して前記磁着物を前記スクリーン部外に落下させるストッパ部とを有するものが挙げられる。
前記磁選機の前記スクリーン部上の吊設位置としては、前記スクリーン部への前記混合材の導入位置に対して、傾斜する前記スクリーン部の高さ位置が低い側の位置とすることができ、更に、前記風洞部を形成する場合には、前記風洞部の形成位置に対して、傾斜する前記スクリーン部の高さ位置が低い側の位置とすることができる（図１、図５中の磁選機２０参照）。こうした位置に前記磁選機を吊設することで、前記スクリーン部の傾斜に沿って搬送される前記第２選別対象物に含まれる前記磁着物を選別することができる。

選別処理の高効率化を目的として、前記スクリーン部に導入される前記混合物の時間当たりの導入量を増やす場合に、先に導入された前記第１選別対象物が前記グリッドバー間の隙間から落下する前に後続の前記第１選別対象物が前記スクリーン部上に導入され、結果として、目的の回収位置において前記第１選別対象物の一部が前記スクリーン部上に滞留することがある。このような目的で選別を実施する場合、前記選別装置としては、更に、隣接する前記グリッドバー間に滞留する前記第１選別対象物を掻取る掻取爪を先端に有する回転子が回転軸の胴部に立設された前記回転掻取部を有することが好ましい。
なお、前記回転掻取部の前記スクリーン部に対する配設位置としては、前記スクリーン部への前記混合材の導入位置に対して、傾斜する前記スクリーン部の高さ位置が低い側の位置とすることができ、更に、前記風洞部を形成する場合には、前記風洞部の形成位置に対して、傾斜する前記スクリーン部の高さ位置が低い側の位置とすることができる。また、前記回転子の回転速度としては、特に制限はないが、前記第１選別対象物を効率よく掻取り、前記第３選別対象物の掻取りを抑制する観点から、６０ｒｐｍ〜１，０００ｒｐｍ程度が好ましい。

前記回転掻取部の構成例を図面を用いて説明する。図６（ａ）は、前記回転掻取部の概略構成を示す側面図であり、図６（ｂ）は、前記回転掻取部の概略構成を示す正面図である。これらの図に示すように、回転掻取部１０は、掻取爪を先端に有する回転子１０ａ〜１０ｄが回転軸１０ｅの胴部に立設されて構成され、回転軸１０ｅの回転に伴い、回転子１０ａ〜１０ｄが、グリッドバー１ａ〜１ｅ間の各隙間から前記掻取爪が前記スクリーン部上に立ち上がるように回転し、前記スクリーン部の下側に潜り込む際に、前記掻取爪が前記第１選別対象物を掻取る状態で前記スクリーン部の下側に落下させる。これにより、前記スクリーン部上に滞留する前記第１選別対象物をグリッドバー１ａ〜１ｅ間の各隙間から確実に落下させて選別することができる。
なお、前記選別装置としては、本発明の効果を妨げない限り、必要に応じて、その他の任意部材を更に有していてもよい。

以上に説明した前記選別装置の一実施形態を図７を用いて説明する。図７は、選別装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
該図７に示すように、選別装置１００は、スクリーン部１０１、加振部１０２、風洞部１０３、送風部１０４、導入部１０５、磁選機１２０を有し、更に、選別された前記第１選別対象物〜前記第３選別対象物を回収するための細線回収ＢＯＸ１３０、飛散物回収ＢＯＸ１３１、非磁着物回収ＢＯＸ１３２及び磁着物回収ＢＯＸ１３３を有する。

スクリーン部１０１は、前記グリッドバーが間隔を空けて一方向に複数並設された状態で支持される格子板状の部材とされ、加振部１０２は、スクリーン部１０１の長手方向の一端側と当接して、スクリーン部１０１が水平方向から前記グリッドバーの延在方向を傾斜させた状態で支持するように配される（傾斜角θ_１）。なお、本例では、スクリーン部１０１全体が加振部１０２に支持されるように構成される。

風洞部１０３は、スクリーン部１０１上の一部に立設され、該部を前記混合材の導入部１０５、前記第２選別対象物の搬送路、送風部１０４から送風される風の供給口及びその排出口が開口された状態で覆い、前記風を洞内で前記グリッドバーの延在方向に沿って通過させるように構成される。
送風部１０４は、前記風を前記グリッドバーの延在方向に対して上面視で傾斜する方向から風洞部１０３内に供給するように配設され（図５参照）、前記風を旋回流として風洞部１０３内を通過させることとしている。
また、風洞部１０３は、傾斜支持されるスクリーン部１０１の高さ位置が低い側の開口を前記供給口として前記供給口が送風部１０４と接続され、高い側の開口を前記排出口として飛散物回収ＢＯＸ１３１に向けて前記第３選別対象物を前記旋回流とともに排出するように構成されている。

風洞部１０３の上部には、前記混合材を導入する導入部１０５が形成され、該導入部１０５は、長尺状の前記各選別対象物が長手方向一端側から風洞部１０３内に導入されるように、風洞部１０３内に対する前記混合材の導入方向を規制する前記案内路を有し、前記案内路の形成方向が前記グリッドバーの延在方向に対し、側面視で順方向とされるように構成される。なお、前記案内路には、前記各選別対象物の路内における幅方向の移動を規制するための仕切りが複数形成されている。

磁選機１２０は、前記第２選別対象物中の前記磁着物を磁着させるよう、図示しない支持部に吊設される。また、磁選機１２０の吊設位置は、傾斜するスクリーン部１０１の高さ位置が低い側の位置上とされる。この磁選機１２０は、磁石と、前記磁着物を磁着した状態でスクリーン部１０１の短手方向に回動可能なコンベア部と、前記コンベア部上で搬送される前記磁着物と接触して前記磁着物を前記スクリーン部１０１外に落下させるストッパ部（不図示）とで構成される。

函状の細線回収ＢＯＸ１３０は、スクリーン部１０１の下側に配される。また、函状の飛散物回収ＢＯＸ１３１は、傾斜するスクリーン部１０１の高さ位置が高い端部側に配される。また、函状の非磁着物回収ＢＯＸ１３２は、傾斜するスクリーン部１０１の高さ位置が低い端部側に配される。また、函状の磁着物回収ＢＯＸ１３３は、磁選機１２０に磁着され、スクリーン部１０１外に落下する前記磁着物の落下位置に配される。

このように構成される選別装置１００では、次のように、前記混合材を選別する。
先ず、導入部１０５に対し、前記混合材を長尺状の前記各選別対象物の長手方向一端側を先端として導入する。導入部１０５に導入される前記混合材は、姿勢を変えないまま前記案内路で案内されて風洞部１０３に導入される。

風洞部１０３内に導入された前記第１選別対象物は、先端がスクリーン部１０１に接触すると、終端側が非磁着物回収ＢＯＸ１３２側に倒れ込み、前記グリッドバーと略平行した状態でスクリーン部１０１上に導入される。スクリーン部１０１上に導入された前記第１選別対象物は、隣接する前記グリッドバー間の隙間から落下して細線回収ＢＯＸ１３０内に回収される。なお、先に導入された前記第１選別対象物が落下する前に導入される後続の前記第１選別対象物は、一時、スクリーン部１０１上に滞留するが、スクリーン部１０１の振動に基づき、徐々に先に導入された前記第１選別対象物が落下し、後続の前記第１選別対象物も前記グリッドバー間の隙間から落下する。

風洞部１０３内に導入された前記第２選別対象物は、前記第１選別対象物と同様に、先端がスクリーン部１０１に接触すると、終端側が非磁着物回収ＢＯＸ１３２側に倒れ込み、前記グリッドバーと略平行した状態でスクリーン部１０１上に導入される。スクリーン部１０１上に導入された前記第２選別対象物は、太線状であるため、前記グリッドバー間の隙間から落下せず、スクリーン部１０１の振動に基づき、揺り動きながらスクリーン部１０１の傾斜に沿ってスクリーン部１０１の高さ位置が高い側から低い側に搬送される。スクリーン部１０１上を傾斜に沿って搬送される前記第２選別対象物は、更に、磁着性のものが磁選機１２０に磁着されて磁着物回収ＢＯＸ１３３に回収され、非磁着性のものが非磁着物回収ＢＯＸ１３２に回収される。

風洞部１０３内に導入された前記第３選別対象物は、スクリーン部１０１への落下中ないしスクリーン部１０１上に落下後、前記旋回流により風洞部１０３内を前記排出口に向けて舞うように搬送され、前記排出口から排出後、飛散物回収ＢＯＸ１３１内に回収される。
以上により、選別装置１００は、長尺細線状の前記第１選別対象物と長尺太線状の前記第２選別対象物と長尺飛散性の前記第３選別対象物とを含む前記混合材から前記各選別対象物を効果的に選別することができる。また、前記第２選別対象物中の前記磁着物と前記非磁着物とを効果的に選別することができる。

本発明の前記選別装置の性能を確認するため、以下に述べる各種性能試験を行った。
ここで、各種性能試験において用いた混合材は、光ケーブルとし、剥選機により剥線された状態として選別を行った。剥線前後の前記光ケーブルを図８（ａ）、図８（ｂ）に示す。なお、図８（ａ）は、剥線前の光ケーブルを示す参考図であり、図８（ｂ）は、剥線後の光ケーブルを示す写真である。これらの図に示すように、本性能試験に用いた光ケーブルは、樹脂被覆鉄心２０１、被覆樹脂２０２、光ファイバ２０３、不織布２０４及び樹脂テープ２０５で構成される。これら選別対象物の一般的な特徴を下記表１に示す。

上掲表１において、※１は、剥線機による切断長を示し、材料固有の寸法がないことを示す。ここでは、※１の長さを０．１ｍ〜０．５ｍ程度としている。
また、※２は、光ケーブル中、螺旋状に巻かれているため、剥線機による切断長よりも長いことを示す。ここでは、※２の長さを０．１ｍ〜０．７ｍ程度としている。
また、樹脂被覆鉄心は、円柱状の部材からなり、その「厚さ」は、「幅」と同じである。
また、不織布の寸法を２つに分けて表記しているのは、長尺のもの（表１中の上側欄）と、短尺のもの（表１中の下側欄）の２つがあるためである。
なお、本性能試験で用いた選別対象物の他の寸法は、表１中の数値の範囲内である。

（スクリーン部の傾斜角）
前記スクリーン部の傾斜角の影響を確認するため、図７に示す選別装置１００の構成に準じて、実施例に係る選別装置を作製し、剥線後の前記光ファイバの選別試験を行った。
具体的には、前記送風部が前記風洞部内に供給する風の風速を４ｍ／ｓとし、前記風洞部内に前記風を供給する方向と前記グリッドバーの延在方向との間の傾斜角（図５参照）を４５°とし、隣接する前記グリッドバー間の間隔を３ｍｍ弱とし、水平方向に対する前記グリッドバーの延在方向の傾斜角（図１等参照）、即ち、前記スクリーン部の傾斜角を変更しながら前記選別試験を行い、前記スクリーン部の傾斜角が選別性能に与える影響を確認した。

先ず、前記スクリーン部の傾斜角と樹脂被覆鉄心及び被覆樹脂の搬送速度との関係を図９に示す。該図９に示すように、前記樹脂被覆鉄心及び前記被覆樹脂の搬送速度は、前記傾斜角が大きくなるにつれて上昇し、前記傾斜角が大きい方が前記樹脂被覆鉄心及び前記被覆樹脂の選別を効率的に行うことができることが確認される。
次に、前記スクリーン部の前記傾斜角と、光ファイバ−不織布間の分離効率との関係を図１０に示す。該図１０に示すように、前記分離効率は、前記傾斜角が大きくなるにつれて下降し、前記傾斜角が３０°を超えると前記光ファイバ及び前記不織布（飛散物）の選別が不十分となる。なお、前記分離効率は、飛散物回収ＢＯＸに対する前記不織布の回収率から前記飛散物回収ＢＯＸに対する前記光ファイバの回収率を減算して算出される値である。
したがって、前記傾斜角（水平方向に対する前記グリッドバーの延在方向の傾斜角）としては、０°を超え３０°以下が好ましく、１４°〜２０°がより好ましい。

（送風条件）
前記送風部の送風条件による影響を確認するため、図７に示す選別装置１００の構成に準じて、実施例に係る選別装置を作製し、剥線後の前記光ファイバの選別試験を行った。なお、隣接する前記グリッドバー間の間隔は、３ｍｍ弱とし、水平方向に対する前記グリッドバーの延在方向の傾斜角（図１等参照）、即ち、前記スクリーン部の傾斜角は、１６°とした。また、本選別試験においては、前記風洞部内に旋回流を発生させる場合と発生させない場合との２通りとし、前記風洞部内に旋回流を発生させない場合は、前記風洞部内に前記風を供給する方向とグリッドバーの延在方向との間の傾斜角（図５参照）を０°とし（前記風洞部の開口端から送風）、前記風洞部内に整流格子を配して旋回流を除去した。また、前記風洞部内に旋回流を発生させる場合には、前記傾斜角を７５°とし、それぞれの場合で、前記風洞部内に供給する風の風速を変更しながら前記選別試験を行い、前記送風部の送風条件が選別性能に与える影響を確認した。結果を下記表２に示す。また、前記送風部の送風条件と、光ファイバ−不織布間の分離効率との関係を図１１に示す。なお、本選別試験においては、樹脂被覆鉄心及び被覆樹脂に対する磁選を行わず、これらをまとめて前記非磁着物回収ＢＯＸで回収することとしている。

上掲表２及び図１１に示すように、旋回流を発生させた場合、発生させない場合に比べて、前記光ファイバと前記不織布との分離効率が２倍以上向上している。
また、前記風洞部内に供給する風速が遅い場合には、前記不織布が十分に飛散せず、前記飛散物回収ＢＯＸでの回収率が低下することが確認される。また、前記風速が速い場合には、前記光ファイバが飛散し、前記不織布との分離効率が低下することが確認される。

また、送風部から送風される風の風速について、より詳細に検討した結果を図１２に示す。図１２は、風速と、前記光ファイバ−前記不織布間の分離効率との関係を示す図である。ここでは、前記表１において、※１（切断長）が２００ｍｍで、前記不織布の形状が長尺である試料Ａと、※１（切断長）が３００ｍｍで、前記不織布の形状が短尺である試料Ｂに対し、選別試験を行うこととしている。なお、試料Ａとして用いた前記光ケーブルの剥線前の直径（ケーブル径）は、１５ｍｍであり、試料Ｂとして用いた前記光ケーブルの剥線前の直径（ケーブル径）は、２０ｍｍである。また、選別条件としては、風速を変更したこと以外は、図１１で結果を示す、旋回流を発生させた場合の選別試験における選別条件に準じた条件とした。
図１２に示すように、前記風速が２．５ｍ／ｓ〜５．０ｍ／ｓの範囲のときに、この範囲から外れる場合と比べて、有意な前記分離効率であることが想定される。特に、試料Ｂに対する選別においては、上記風速の範囲で高い前記分離効率が得られることが想定される。
したがって、前記風速としては、２．５ｍ／ｓ〜５．０ｍ／ｓが好ましい。

（旋回流の供給条件）
前述の送風条件に関する選別試験において、更に、旋回流を発生させた場合の前記風洞部内に前記風を供給する方向と前記グリッドバーの延在方向との間の傾斜角（図５参照）及び風速（旋回流の供給条件）の影響を確認するため、前記傾斜角及び前記風速を変更しながら前記選別試験を行い、前記旋回流の供給条件が選別性能に与える影響を確認した。
図１３に、前記傾斜角ごとに風速に対する分離効率を確認した結果を示す。該図１３に示すように、前記傾斜角が７５°の場合に前記分離効率が最も高く、前記傾斜角が１５°未満になると、前記分離効率が大きく低下することが想定される。なお、前記傾斜角が９０°を超えると、前記飛散物回収ＢＯＸ側と反対側に抜ける前記風が強くなることが想定される。
したがって、前記傾斜角としては、１５°〜９０°が好ましく、４５°〜９０°がより好ましい。

以上のように、本発明の選別装置は、前記光ファイバ（長尺細線状の第１選別対象物）と、前記被覆樹脂鉄心及び前記被覆樹脂（長尺太線状の第２選別対象物）と、前記不織布及び前記樹脂テープ（長尺飛散性の第３選別対象物）とを含む前記光ケーブル（混合材）から、これらを材料別に選別することができ、更に、磁着性を利用して前記被覆樹脂鉄心と前記被覆樹脂とを材料別に選別することができる。選別に際しては、事前に細かく粉砕・破砕等することなく、前記剥線機で切断された前記光ケーブルをそのまま選別試料とすることができるので、選別処理量を減らして効率的な選別を行うことができる。更に、選別の条件を好適に設定することで、選別精度を高めることができる。

１，１０１ スクリーン部
１ａ〜１ｅ，１ａ’〜１ｅ’ グリッドバー
２，１０２ 加振部
３，１０３ 風洞部
４，１０４ 送風部
５ａ，５ｂ 導入部
１０ 回転掻取部
１０ａ〜１０ｄ 回転子
１０ｅ 回転部
２０，１２０ 磁選機
１００ 選別装置
１０５ 案内路
１３０ 細線回収ＢＯＸ
１３１ 飛散物回収ＢＯＸ
１３２ 非磁着物回収ＢＯＸ
１３３ 磁着物回収ＢＯＸ
２０１ 樹脂被覆鉄心
２０２ 被覆樹脂
２０３ 光ファイバ
２０４ 不織布
２０５ 樹脂テープ
θ_１，θ_２ 傾斜角

Claims (8)

1. 少なくとも、長尺細線状の第１選別対象物と長尺太線状の第２選別対象物と長尺飛散性の第３選別対象物とが分離された状態で含まれる混合材から前記各選別対象物を選別する選別装置であって、
   上方に向かって逆Ｖ字状に突出する形状のグリッドバーが前記第１選別対象物を落下させる間隔を空けて一方向に複数並設された状態で支持される格子板状のスクリーン部及び前記スクリーン部に振動を加える加振部を有し、前記第２選別対象物が前記グリッドバーの延在方向に沿って搬送されるように前記スクリーン部が水平方向から前記グリッドバーの延在方向を傾斜させた状態で配される振動スクリーンと、
   前記振動スクリーンに対して前記第３選別対象物を飛散させる風を送風する送風部と、
   前記スクリーン部上の一部に立設され、該一部を前記混合材の導入部、前記第２選別対象物の搬送路、前記送風部から送風される風の供給口及びその排出口が開口された状態で覆い、前記供給口及び前記排出口を前記グリッドバーの延在方向における前記スクリーン部の一端側と他端側とに形成して前記風を洞内で前記グリッドバーの延在方向に沿って通過させる風洞部とを有し、
   前記送風部が前記風を前記グリッドバーの延在方向に対して上面視で傾斜する方向から前記風洞部内に供給するように配設され、前記風を旋回流として前記風洞部内を通過させることを特徴とする選別装置。
2. スクリーン部上に第２選別対象物中の磁着物を磁着させる磁選機が吊設される請求項１に記載の選別装置。
3. 送風部が振動スクリーンに供給する風の風速を２．５ｍ／ｓ〜５．０ｍ／ｓとする請求項１から２のいずれかに記載の選別装置。
4. 送風部が風洞部内に風を供給する方向とグリッドバーの延在方向との間の傾斜角が、上面視で１５°〜９０°である請求項１から３のいずれかに記載の選別装置。
5. 混合材の導入部が、風洞部内に対する前記混合材の導入方向を規制する筒状の案内路を有し、前記案内路の形成方向がグリッドバーの延在方向に対し、側面視で順方向とされる請求項１から４のいずれかに記載の選別装置。
6. 水平方向に対するグリッドバーの延在方向の傾斜角が０°を超え３０°以下である請求項１から５のいずれかに記載の選別装置。
7. 隣接するグリッドバー間に滞留する第１選別対象物を掻取る掻取爪を先端に有する回転子が回転軸の胴部に立設された回転掻取部を有する請求項１から６のいずれかに記載の選別装置。
8. グリッドバーが、逆Ｖ字状の壁面に前記グリッドバー間に滞留する第３選別対象物を噴き上げる送風孔が穿設されたパイプ材で形成される請求項１から７のいずれかに記載の選別装置。