JPH10272381A

JPH10272381A - 反撥磁気回路型非鉄金属分別装置及びそれに用いる回転ロータ

Info

Publication number: JPH10272381A
Application number: JP9078124A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Takahashi; 橋謙三高
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3998750B2

Abstract

(57)【要約】【課題】回転ローラからの磁束が効率良く分別対象物
に作用するものとする。【解決手段】分別対象としての混合ごみをコンベアベ
ルトで搬送し、このコンベアベルトの下方に設けた回転
ロータからの移動磁界をこのベルトを貫通させて前記混
合ごみ中の非鉄金属に作用させ、この非鉄金属に渦電流
を生じさせて磁気的な反撥力によってこの非鉄金属をは
じき飛して分別を行う反撥磁気回路型非鉄金属分別装置
において、前記回転ロータを、周方向に複数の永久磁石
を並べ、且つ、これらの永久磁石としては周方向両端側
にそれぞれが位置するものを用いると共に、隣り合う２
つの永久磁石においては同極同士が互いに向い合う配置
とすることによりこれらの２つの永久磁石からの磁束が
互いに発揆し合って外部にある前記混合ごみを貫通する
磁束密度が増えるものとして構成したしたことを特徴と
する反撥磁気回路型非鉄金属分別装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、各種廃
棄物及び自動車スクラップ等のように磁性物と非鉄金属
とその他のごみ等が混り合っている混合ごみ（分別対象
の原材料）を分別するのに使用される反撥磁気回路型非
鉄金属分別装置に関する。より詳しくは、混合ごみ中の
非鉄金属に回転ロータの移動磁界を加え、これにより非
鉄金属に生じる渦電流によって反撥力を生じさせてこの
非鉄金属をはじき飛すようにした反撥磁気回路型非鉄金
属分別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の反撥磁気回路型非鉄金属分
別装置の一例を示し、これは、周知のように、分別対象
の原材料としてのごみをベルトで前方へ運び、前方にお
いて磁気の反撥作用によって、非鉄金属、その他のご
み、磁性物がこの順序で遠くに落ちるようにして分別す
るようにしたものである。

【０００３】より詳しくは、この装置は、静止系基体と
してのフレーム１０７を備えている。このフレーム１０
７には一対のプーリ１０４Ａ，１０４Ｂが所定間隔（例
えば、１．５ｍ）で回転可能に設けられており、これら
の間に任意数の磁性物かき落し用スクレーパ１０２が付
いた原材料供給用の供給ベルト１０３が巻き掛けられて
いる。

【０００４】手前側のプーリ１０４Ａの上方には原材料
としてのごみが供給される供給ホッパ１０８が設けられ
ている。さらにこのプーリ１０４Ａと、前記フレーム１
０７に固定されたベルト駆動用のモータ１０５との間
に、動力伝達ベルト１０５Ａが巻き掛けられている。こ
れにより、このモータ１０５によってベルト１０３が図
中矢印Ａ１の方向に、例えば２０〜１２０ｍ／ｍｉｎの
速度で、回転させられることになる。

【０００５】前記後側のプーリ１０４Ｂの内部空間に
は、前記ベルト１０３によって搬送されてくる原材料を
図示の３つのシュート１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃに
分別するための永久磁石製回転ロータ１０１が回転可能
に設けられている。この回転ロータ１０１は、図８にそ
の横断面としての概略説明図に示すように、合成樹脂等
の外部シェル１２１で、強磁性マグネットベース１２３
上に交互にＮ極とＳ極をくるようにした永久磁石１２
２，１２２，…をカバーしたものである。この回転ロー
タ１０１は、フレーム１０７に固定されたロータ駆動用
モータ１０６からの動力が動力伝達ベルト１０６Ａによ
って伝えられて、例えば１５００ｒｐｍの速度で回転さ
せられるようになっている。このプーリ１０４Ｂのさら
に前方には、ごみの飛散を防止するカバー１１０が設け
られている。

【０００６】このような装置において、分別対象の原材
料としてのごみを供給ホッパ１０８に供給すると、この
ごみは供給ベルト１０３によって前方のプーリ１０４Ｂ
に運ばれる。このプーリ１０４Ｂの内側では前述のよう
に永久磁石を有する回転ロータ１０１が回転している。
この回転ロータ１０１からの磁力線の作用によって、非
鉄金属は遠くに飛ばされてシュート１０９Ａ内に落ち、
磁性物はプーリ１０４Ｂに引き付けられたまま下側に回
転して磁力の弱まったところで一番手前側のシュータ１
０９Ｃに落ち、その他のごみはプーリ１０４Ｂと共に回
転して真中のシュータ１０９Ｂに落ち、分別が行われ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のベルト式の
反撥磁気回路型非鉄金属分別装置では、回転ロータ１０
１の磁気回路をオープン型としている。つまり、回転ロ
ータ１０１から外部に飛び出たままの磁束による反撥力
によって、上述のように、ごみを分別するようにしてい
る。しかしながら、空気は磁気抵抗が大きいため、多く
の束磁が積極的な意味で空気中に飛びでてくることはあ
まり期待できない。図６（Ｂ）に上記従来の回転ロータ
１０１における漏れ磁束がどのようになるかの一例を概
念的に示す。（図６（Ａ）は、本発明の場合を示し、こ
れについては後述する。）この図６（Ｂ）からわかるよ
うに、複数の永久磁石１２２，１２２，…を順次隣接さ
せ、且つ、それらの永久磁石１２２，１２２，…の向き
を半径方向にＮ，Ｓ極が並ぶ向きとしたので、一方の永
久磁石１２２からの磁束は、回転ロータ１から外に出る
ことなく、回転ロータ１内において、ほとんどが隣りの
永久磁石１２２に入る。つまり、回転ロータ外に出るい
わゆる有効磁束ＥＭは少ないものとなる。例えば、図示
の従来型の回転ロータを用いた場合においては、ベルト
表面の磁束密度は最大３０００ガウス程度にしかならな
い。このような低い値では、分別対象物中の非鉄金属に
生じる渦電流値も小さくなる。このため、非鉄金属をは
じき飛す力が小さくなり、分別条件の悪い対象物、例え
ばステンレスや小粒径物等は分別が困難である。

【０００８】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、永久磁石からの磁束をできるだけ外部に出す
ようにすることにより、分別の効率を高めることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の反撥磁気回路型
非鉄金属分別装置は、分別対象としての混合ごみをコン
ベアベルトで搬送し、このコンベアベルトの下方に設け
た回転ロータからの移動磁界をこのベルトを貫通させて
前記混合ごみ中の非鉄金属に作用させ、この非鉄金属に
渦電流を生じさせて磁気的な反撥力によってこの非鉄金
属をはじき飛して分別を行う反撥磁気回路型非鉄金属分
別装置において、前記回転ロータを、周方向に複数の永
久磁石を並べ、且つ、これらの永久磁石としては周方向
両端側にそれぞれが位置するものを用いると共に、隣り
合う２つの永久磁石においては同極同士が互いに向い合
う配置とすることによりこれらの２つの永久磁石からの
磁束が互いに発撥し合って外部にある前記混合ごみを貫
通する磁束密度が増えるものとして構成したことを特徴
とするものである。

【００１０】本発明の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置
用回転ローラは分別対象としての混合ごみをコンベアベ
ルトで搬送し、このコンベアベルトの下方からの移動磁
界をこのベルトを貫通させて前記混合ごみ中の非鉄金属
に作用させ、この非鉄金属に渦電流を生じさせて磁気的
な反撥力によってこの非鉄金属をはじき飛して分別を行
う反撥磁気回路型非鉄金属分別装置に使用する、前記移
動磁界を発生させる回転ローラであって、周方向に複数
の永久磁石を並べ、且つ、これらの永久磁石としては周
方向両端側にそれぞれが位置するものを用いると共に、
隣り合う２つの永久磁石においては同極同士が互いに向
い合う配置とすることによりこれらの２つの永久磁石か
らの磁束が互いに発撥し合って外部にある前記混合ごみ
を貫通する磁束密度が増えるものとして構成したことを
特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図５を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１２】図１〜図５は、本発明の特徴部分としての
回転ロータを示すもので、図１及び図４は分離状態の斜
視図及び側面図、図２は図１中のマグネットベースの斜
視図、図３及び図５は組立状態の正面図及び側面図であ
る。

【００１３】図１、図２からわかるように、この装置は
ステンレス（例えばＳＵＳ３０４），Ｃｕ，Ａｌ，しん
ちゅう等の非磁性材で構成したマグネットベース１を有
する。このマグネットベース１は、特に図２からわかる
ように、むく状に一体に構成されたもので、ほぼ円柱状
の本体とその両端の回転軸１ａ，１ａを有する。この本
体は周方向に所定間隔で設けた複数の突条１ｂ，１ｂ，
…を有する。これらの突条１ｂ，１ｂ，…間に作られる
溝１ｃ，１ｃ，…は、特に図３からわかるように、永久
磁石３，３，…を収納するためのものである。この永久
磁石３，３，…のうち長手方向に並ぶものは、特に図１
からわかるように、長手方向に所定の間隔で複数個並べ
られて磁石列３Ａを作っている。この磁石列３Ａは図で
は６列用いられる。つまり、６列の磁石列３Ａが、図４
からわかる溝１ｃ，１ｃ，…に、図５に示す様に、嵌め
込まれる。これらの各永久磁石３Ａ，３Ａ，…をマグネ
ットベース１に固定するため、各マグネット押え板５，
５，…がマグネットベース１にそれぞれ２つのボルト
７，７で固定される。即ち、長手方向に走るマグネット
押え板５，５，…を図３に示すように放射状に並べ、各
押え板５を、長手方向に隣り合う永久磁石３と永久磁石
３の間の隙間９，９（図１参照）を通して、図５からわ
かるように、マグネットベース１に締着することによ
り、永久磁石３，３，…はマグネットベース１に固定さ
れる。これらの永久磁石３，３，…は、特に図３からわ
かるように、Ｎ，Ｓ極が周方向に並び、且つ、隣り合う
もの同士においては同極が向い合うように配置する。

【００１４】永久磁石３，３，…の固定と同時に、周方
向に並ぶ永久磁石３と永久磁石３の間の縦溝１１，１
１，…に横断面がくさび状で且つ長尺状のポールピース
１３，１３，…が挟み込まれるようにする。このポール
ピース１３はＳＳ４００やＳ２０Ｃと呼ばれる炭素鋼
や、純鉄等の強磁性材によって、特に図１からわかるよ
うに、横断面がくさび状で且つ長尺状のものとして構成
されたものである。これらのポールピース１３，１３，
…を図４のように縦溝１１，１１，…に位置させて、上
述のように、押え板５を貫通させたボルト７，７，…を
マグネットベース１に締着する。これらのポールピース
１３，１３，…の内側の先端は組み立て時において、特
に図４からわかるように、突条１ｂ，１ｂ，…の表面に
当接する。この状態において、両端にサイドプレート１
５，１５を嵌め合わせる。つまり、サイドプレート１
５，１５を、それらの軸穴１５ａ，１５ａに回転軸１
ａ，１ａが挿入された状態に、サイドプレート１５，１
５とマグネットベース１とを組み立てる。この状態にお
いて、図１からわかるように、サイドボルト１７，１
７，…をサイドプレート１５，１５を貫通させ、この状
態でサイドボルト１７，１７，…をポールピース１３，
１３，…の端面に締着する。ポールピース１３，１３及
びボルト１７，１７はそれぞれ６つずつある。また、永
久磁石列３Ａも６列ずつある。そして、回転ロータは、
上述のように、半径方向のボルト７，７，…と軸方向の
サイドボルト１７，１７，…によって前記の各部材が一
体化されて構成される。

【００１５】上記したように、本発明の実施形態によれ
ば、特に図５からわかるように、永久磁石３，３，…を
周方向に並べ、且つ、両極が周方向に位置するようにす
ると共に隣り合う永久磁石３，３においては同極同士が
対向するようにしたので、永久磁石３，３の間に高透磁
率のポールピース１３を配置したことと相俟って、図６
（Ａ）に示したように、隣り合う２つの永久磁石３，３
の磁束についてみれば、それらは互いに反撥し合って、
そのほとんどがポールピース１３を介して外部に出るこ
ととなる。つまり、外部に出る有効磁束ＥＭが著しく増
大することになる。このことは、従来例についての磁束
の状態を示した図６（Ｂ）との比較によっても明らかで
ある。そして、外部に出る有効磁束ＥＭが図７に示すシ
ステムにおいて分別対象としてのごみに有効に作用し、
ごみの分別が高効率に行われることとなる。

【００１６】以上のことをことばを変えていえば次の通
りである。

【００１７】図６（Ｂ）に示す従来型のものは、隣り合
う異極性マグネット（１２２，１２２）間に分布する磁
束が多く、分別に寄与する有効磁束（マグネット上方の
磁束）が減じられ、一般には有効磁束密度は３０００ガ
ウス程度が限界である。

【００１８】これに対し、図６（Ａ）の本発明による反
撥磁気回路型のものにおいては、透磁率の高いポールピ
ース１３をマグネット３間に配しているため、同極同士
を対向させたマグネット（３，３）から湧き出す磁束
は、ほぼそのほんどがポールピース１３を通って外部に
出る。

【００１９】このためポールピース１３の外部上方の磁
束密度は、回転ロータ径４００ｍｍのもので約５０００
ガウス、３００ｍｍのもので約４５００ガウスに達す
る。

【００２０】一般に、分別に寄与する電磁力の大きさ
は、磁束密度の２乗に比例するため、従来型に比して
（５０００Ｇ／３０００Ｇ）²＝２．８倍の値を得る。

【００２１】これにより、従来型では分別不可能であっ
た、ステンレス、鉛、又特に粒径の小さな分別対象物、
例えば粒径５ｍｍ程度のものまで効率よく分別処理がで
きる。

【００２２】上述の例では、回転ローラを、周方向にみ
ていわゆる６極型としたが、８〜３０極型、好ましくは
２４極型とすることもできる。さらに、各極、つまり磁
石列３Ａを３つの磁石３，３，３で構成したが、これも
任意の数とできるのも明らかである。

【００２３】なお、マグネットベース２は上述のように
むく状のもののほか、図６に示すように、中空状のマグ
ネットベース２０とすることができる。即ち、このマグ
ネットベース２０は中空状のボディ２１を有し、両端に
は穴をふさぐ端板２２，２２が、これらの端板２２，２
２には回転軸２３が、それぞれ溶接されて一体化され
る。このような中空状のものを用いれば材料費が浮くだ
けでなく、重量も軽減化され、搬送も容易となり且つ使
い勝手もよくなる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、混合ごみに回転磁界を
作用させるための回転ロータの構成を、周方向に並ぶ複
数の永久磁石を隣り合うもの同士においては同極同士を
向い合わせ、さらに、永久磁石間には強磁性材製のポー
ルピースを挟むものとしたので、この回転ロータからの
磁束を効率良く外部に出して分別対象としての混合ごみ
に有効に作用させ、高効率で分別を行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連する回転ローラの分離状態の斜視
図。

【図２】マグネットベースの斜視図。

【図３】その組立状態の正面図。

【図４】本発明に関連する回転ローラの分離状態の側面
図。

【図５】その組立状態の側面図。

【図６】本発明及び従来例の磁束の状態を示す説明図。

【図７】本発明のマグネットベースの変形例における分
離状態の斜視図。

【図８】装置全体の概略図。

【図９】従来の回転ローラの側面図。

【符号の説明】

１マグネットベース３永久磁石５マグネット押え板７ボルト９隙間１１縦溝１３ポールピース１５サイドプレート１７サイドボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分別対象としての混合ごみをコンベアベル
トで搬送し、このコンベアベルトの下方に設けた回転ロ
ータからの移動磁界をこのベルトを貫通させて前記混合
ごみ中の非鉄金属に作用させ、この非鉄金属に渦電流を
生じさせて磁気的な反撥力によってこの非鉄金属をはじ
き飛して分別を行う反撥磁気回路型非鉄金属分別装置に
おいて、前記回転ロータを、周方向に複数の永久磁石を並べ、且
つ、これらの永久磁石としては周方向両端側にそれぞれ
が位置するものを用いると共に、隣り合う２つの永久磁
石においては同極同士が互いに向い合う配置とすること
によりこれらの２つの永久磁石からの磁束が互いに発撥
し合って外部にある前記混合ごみを貫通する磁束密度が
増えるものとして構成したしたことを特徴とする反撥磁
気回路型非鉄金属分別装置。
【請求項２】前記永久磁石のうち周方向に隣り合う２つ
のものの間には強磁性材製のポールピースを挟設したこ
とを特徴とする請求項１記載の反撥磁気回路型非鉄金属
分別装置。
【請求項３】前記永久磁石はむく状のマグネットベース
の外周に固定されたことを特徴とする請求項１又は２記
載の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置。
【請求項４】前記永久磁石は中空状のマグネットベース
の外周に固定されたことを特徴とする請求項１又は２記
載の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置。
【請求項５】前記永久磁石は回転軸方向に複数のものが
並んで磁石列を構成しており、この磁石列が周方向に所
定間隔で複数並んでいることを特徴とする請求項１〜４
の１つに記載の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置。
【請求項６】分別対象としての混合ごみをコンベアベル
トで搬送し、このコンベアベルトの下方からの移動磁界
をこのベルトを貫通させて前記混合ごみ中の非鉄金属に
作用させ、この非鉄金属に渦電流を生じさせて磁気的な
反撥力によってこの非鉄金属をはじき飛して分別を行う
反撥磁気回路型非鉄金属分別装置に使用する、前記移動
磁界を発生させる回転ロータであって、周方向に複数の永久磁石を並べ、且つ、これらの永久磁
石としては周方向両端側にそれぞれが位置するものを用
いると共に、隣り合う２つの永久磁石においては同極同
士が互いに向い合う配置とすることによりこれらの２つ
の永久磁石からの磁束が互いに発揆し合って外部にある
前記混合ごみを貫通する磁束密度が増えるものとして構
成したしたことを特徴とする反撥磁気回路型非鉄金属分
別装置用回転ロータ。
【請求項７】前記永久磁石のうち周方向に隣り合う２つ
のものの間には強磁性材製のポールピースを挟設したこ
とを特徴とする請求項６記載の反撥磁気回路型非鉄金属
分別装置用回転ロータ。
【請求項８】前記永久磁石はむく状のマグネットベース
の外周に固定されたことを特徴とする請求項６又は７記
載の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置用回転ロータ。
【請求項９】前記永久磁石は中空状のマグネットベース
の外周に固定されたことを特徴とする請求項６又は７記
載の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置用回転ロータ。
【請求項１０】前記永久磁石は回転軸方向に複数のもの
が並んで磁石列を構成しており、この磁石列が周方向に
所定間隔で複数並んでいることを特徴とする請求項６〜
９の１つに記載の反撥磁気回路型非鉄金属分別装置用回
転ロータ。