(57)【要約】【課題】廃プラスチックからペレットを製造する場合であってもカッタケース内の観察を良好に行うことが可能なホットカット装置を提供する。【解決手段】ホットカット装置は、ダイ孔が形成されたダイ２と、カッタ刃３を保持するカッタホルダを備え、カッタホルダを回転駆動させるカッタユニット４と、カッタ刃３を内部に収容するカッタケース５と、カッタ刃３を冷却するためにカッタケース５内に配置された冷却手段７と、カッタケース５内の、カッタ刃３によりペレット２０が切断される領域を可視化する可視化手段６，１０と、カッタケース５の下部からカッタケース５内に空気を供給する送気手段１２，１４，１８ａと、カッタケース５の上部から排気空気を排出させる排気手段１５，１７，１８ｂと、を有する。【選択図】図１
2010030105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂が押し出されるダイ孔が形成されたダイ（２）と、
前記ダイ孔から押し出された溶融樹脂を切断するカッタ刃（３）を保持するカッタホルダを備え、前記カッタホルダを回転駆動させるカッタユニット（４）と、
前記カッタ刃（３）を内部に収容したカッタケース（５）と、
前記カッタ刃（３）を冷却するために前記カッタケース（５）内に配置された冷却手段（７）と、
前記カッタケース（５）内の、前記カッタ刃（３）により前記ペレット（２０）が切断される領域を可視化する可視化手段（６，１０）と、
前記カッタケース（５）の下部から前記カッタケース（５）内に空気を供給する送気手段（１２，１４，１８ａ）と、
前記カッタケース（５）の上部から排気空気を排出させる排気手段（１５，１７，１８ｂ）と、
を有するホットカット装置。
【請求項２】
前記カッタケース（５）内に供給する空気を加熱する加熱手段（１３）を有する、請求項１に記載のホットカット装置。
【請求項３】
前記カッタケース（５）から排出される排気空気を浄化する浄化手段（１６）を有する、請求項１または２に記載のホットカット装置。
【請求項４】
前記カッタケース（５）の内部を照らす光源（１１）を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載のホットカット装置。
【請求項５】
前記可視化手段は、前記カッタケース（５）内の前記ペレット（２０）が切断される領域を撮像するカメラ（１０）を備えており、
前記カメラ（１０）によって撮像された画像を表示するモニタ（２１）をさらに有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のホットカット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶融樹脂からペレットを製造するホットカット装置に関し、特に廃プラスチック押出機に接続されて用いられるホットカット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、特許文献１に開示された従来のホットカット装置の概略構成図である。
【０００３】
従来のホットカット装置は、樹脂を連続的に押し出すための複数のダイ孔（不図示）が形成されたダイ１０２と、ダイ孔から押し出された樹脂を連続的に切断してペレット１２０を造粒するためのカッタユニット１０４と、カッタユニット１０４のカッタ刃１０３を内部に収容したカッタケース１０５と、を有している。カッタケース１０５内には、カッタ刃１０３に向けて冷却水を供給する冷却水ノズル１０７も配置されている。
【０００４】
図３に示す構成ではカッタケース１０５は箱（概直方体）状であり、その一方の側面部にダイ１０２が取り付けられ、対向した側面部にカッタユニット１０４が取り付けられている。カッタケース１０５の上記対向した側面部には、カッタケース１０５内を観察するためのカッタ窓１０６が設けられている。
【０００５】
さらに、カッタケース１０５の周囲側壁には、カッタケース１０５内を撮像するカメラ（ファイバースコープ）１１０と、カッタケース１０５内におけるカメラ１１０の撮像領域に光を照射する光源１１１とが設けられている。
【０００６】
ダイ１０２には押出機１０１が接続されており、この押出機により圧送されてきた樹脂がダイ孔からカッタユニット１０４へと連続的に押し出される。
【０００７】
カッタユニット１０４は、カッタホルダにカッタ刃１０３を備え、モータ（不図示）により回転駆動されるとともに前後移動用ハンドル（不図示）によって前後進可能となっている。ダイ孔から連続的にカッタケース１０５内に押し出された樹脂は、モータにより回転駆動されるカッタ刃１０３により連続的に切断されてペレット１２０となる。ペレット１２０はカッタケース１０５の下方に連続排出される。カッタケース１０５の下方には、ペレット１２０を冷却して輸送するための冷却水を供給する供給口（不図示）が配置されている。ペレット１２０は冷却輸送用の冷却水によって冷却されるとともに、冷却輸送用の冷却水の流れに乗って、カッタケース１０５の下方に配置されたパイプコンベア１０９によって運ばれる。
【０００８】
カッタケース１０５の上部には排気口１１５が設けられており、その排気口１１５には配管１１８を介して排気ポンプ１１７が接続されている。
【０００９】
図４は、従来の他のホットカット装置の概略構成図である。図４に示すホットカット装置では、カッタケース１０５の外部にカメラ１１０が設置されており、カッタケース１０５に設けられたカッタ窓１０６を通してカッタケース１０５内を撮像するように構成されている。図４に示すホットカット装置のその他の構成は、図３に示したホットカット装置と同様である。
【特許文献１】特開２００４−２３０８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図３及び図４に示すホットカット装置では、ペレット１２０の樹脂原料として廃プラスチックを用いる場合、押出機１０１により溶融減容或いは熱分解脱塩素された廃プラスチックがダイ１０２から吐出される。しかしながら、廃プラスチックは異物（低沸点物質）や融点の違う様々なプラスチックを含むことから、熱分解ガス１１９が発生しやすい。また、押出機１０１として押出式脱塩化水素装置を用いた場合には、さらに昇温して廃プラスチックが熱分解させられるため、より多くの熱分解ガス１１９が吐出樹脂とともにダイ１０２から排出される。
【００１１】
また、カッタ刃１０３に向けて冷却水ノズル１０７より噴射される冷却水がカッタ刃１０３の回転に伴ってヒータ（不図示）によって加熱されたダイ１０２に掛かったり、高温のペレット１０２が冷却水に接触したりすることにより、水蒸気が発生する。
【００１２】
図３及び図４に示すホットカット装置では、これらの熱分解ガス１１９や水蒸気はカッタケース１０５に設置された排気口１１５に接続された排気ポンプ１１７によって排出される。しかし、排気口１１５から排気ポンプ１１７によって排出するだけの構成では十分な排気速度（ケース内の流速）が得られないため、カッタケース１０５内には熱分解ガス１１９や水蒸気が充満してしまうおそれがある。熱分解ガス１１９は、カッタ窓１０６やカメラ１１０に付着して冷却されることによって固着してしまうため、カッタ窓１０６やカメラ１１０が汚れてカッタケース１０５内の観察が不可能となることがある。この場合には、装置を停止して、カッタ窓１０６やカメラ１１０を清掃する必要がある。
【００１３】
また、カッタケース１０５内に発生した水蒸気がカッタ窓１０６やカメラ１１０に水滴となって付着したり、あるいはカッタケース１０５内が水蒸気によって白色に曇った状態になったりして、カッタケース１０５内の観察が不可能となることがある。
【００１４】
そこで本発明は、廃プラスチックからペレットを製造する場合であってもカッタケース内の観察を良好に行うことが可能なホットカット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明のホットカット装置は、溶融樹脂が押し出されるダイ孔が形成されたダイと、前記ダイ孔から押し出された溶融樹脂を切断するカッタ刃を保持するカッタホルダを備え、前記カッタホルダを回転駆動させるカッタユニットと、前記カッタ刃を内部に収容するカッタケースと、前記カッタ刃を冷却するために前記カッタケース内に配置された冷却手段と、前記カッタケース内の、前記カッタ刃により前記ペレットが切断される領域を可視化する可視化手段と、前記カッタケースの下部から前記カッタケース内に空気を供給する送気手段と、前記カッタケースの上部から排気空気を排出させる排気手段と、を有する。
【００１６】
上記本発明のホットカット装置では、送気手段によって空気がカッタケースの下部からカッタケース内に強制的に供給される。廃プラスチックからペレットを造粒する際にはダイの周囲に熱分解ガス等が発生するが、カッタケース内に供給された空気はそのような熱分解ガス等を巻き込みながらカッタケース内を上方に流れる。そして、熱分解ガス等を含んだ排出空気が、カッタケースの上部から排気手段によって排出される。このように、本発明のホットカット装置によれば、カッタケース内に発生する熱分解ガス等が送気手段から供給された空気の流れに乗って速やかに排出されるため、カッタケース内の視界を良好に維持することができ、廃プラスチックからペレットを製造する場合であっても、カッタケース内のカッタ刃によりペレットが切断される領域を良好に観察することが可能となる。さらに、カッタケース内のカッタ刃によりペレットが切断される領域を可視化する可視化手段が熱分解ガス等によって汚れることを抑えることができる。
【００１７】
また、本発明のホットカット装置は、前記カッタケース内に供給する空気を加熱する加熱手段を有していてもよい。本発明のホットカット装置は冷却手段を備えており、これによってダイの温度が過度に下げられてしまうと、ダイ孔の出口で樹脂が固化し、ダイ孔が閉塞するおそれがある。これに対し、本発明では加熱手段によって加熱された空気を供給することができるので、ダイを過度に冷却することを防ぐことができ、ダイ孔が閉塞するおそれを低減することができる。
【００１８】
また、本発明のホットカット装置は、前記カッタケースから排出される排気空気を浄化する浄化手段を有していてもよい。浄化手段によって排気空気を浄化することで、排気空気に含まれる熱分解ガスを除去することができるので、熱分解ガスに起因して排気手段に生じうる不具合が発生するのを抑えることができる。
【００１９】
さらに、本発明のホットカット装置は、前記カッタケースの内部を照らす光源を有していてもよい。これにより、ホットカット装置が照明の暗い工場内に設置されている場合であっても、カッタケース内の鮮明な画像を得ることができる。また、光源としてストロボ光源のような発光周期が可変なものを用いてもよく、これによれば、発光周期をカッタユニットの回転速度と同期させることにより、カッタ刃によるペレットの切断状況を静止画のように詳しく観察することが可能となる。
【００２０】
さらには、本発明のホットカット装置は、前記可視化手段が、前記カッタケース内の前記ペレットが切断される領域を撮像するカメラを備えており、前記カメラによって撮像された画像を表示するモニタをさらに有する構成としてもよい。モニタは、例えば、ホットカット装置が設置された現場から離れた場所（中央制御室等）に設置することができるため、オペレータは、ホットカット装置が設置された現場から離れた場所に居ながらにして、カメラによって撮影された映像を見ることにより、ホットカット装置の様子を遠隔監視することができる。そのため、ホットカット装置が設置された現場でホットカット装置を監視することが不要となることから省人化を図ることができる。また、ホットカット装置が設置された現場から離れた場所からでもホットカット装置を常時監視することができるので、ホットカット装置に不具合が発生したときに早急に対応することが可能となり、設備停止時間の削減等を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、廃プラスチックからペレットを製造する場合であってもカッタケース内の観察を良好に行うことが可能なホットカット装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係るホットカット装置の概略構成図である。
【００２４】
本実施形態のホットカット装置は、樹脂を連続的に押し出すための複数のダイ孔（不図示）が形成されたダイ２と、ダイ孔から押し出された樹脂を連続的に切断してペレット２０を製造するためのカッタユニット４とを有している。さらに、ホットカット装置は、カッタユニット４のカッタ刃３及び冷却水ノズル７を内部に収容するカッタケース５を有している。カッタ刃３を冷却してペレット２０の付着を防止するために、冷却手段である冷却水ノズル７からカッタ刃３に向けて冷却水が供給される。
【００２５】
本実施形態のカッタケース５は箱（概直方体）状であり、その一方の側面部にダイ２が取り付けられ、対向した側面部にカッタユニット４が取り付けられている。カッタケース５の上記対向した側面部には、外部からカッタケース５内を観察するためのカッタ窓６が設けられている。カッタケース５は、冷却水ノズル７からの冷却水及びペレット２０の飛散や、発生する熱分解ガスの拡散を防止する役割も有している。
【００２６】
さらに、カッタケース５の外部にカメラ１０が設置され、カッタケース５に設けられたカッタ窓６を通してカッタケース５内を撮像するように構成されている。また、カッタケース５の周囲側壁には、カッタケース５内におけるカメラ１０の撮像領域に光を照射する光源１１が設けられている。カメラ１０は中央制御室２２に設置されたモニタ２１に接続されている。これらのカッタ窓６やカメラ１０は、カッタケース５内のカッタ刃３によりペレット２０が切断される領域を可視化する可視化手段を成している。ただし、可視化手段はカッタ窓６とカメラ１０との両方を含んでいる必要はなく、カッタ窓６だけが備えられている構成であってもよい。その場合には、オペレータはカッタケース５内をカッタ窓６を通して目視によって観察することができる。
【００２７】
ダイ２には押出機１が接続されており、この押出機１により圧送されてきた樹脂がダイ孔からカッタユニット４へと連続的に押し出される。本実施形態では、押出機１として、廃プラスチックを減容固化する単軸或いは二軸式のスクリュ押出式減容機、あるいは、さらに昇温して廃プラスチックに含まれる塩素系樹脂を熱分解して塩化水素を除去する単軸或いは二軸式のスクリュ押出式脱塩化水素装置が用いられる。
【００２８】
カッタユニット４はカッタ刃３を保持するカッタホルダを備えており、カッタホルダはモータ（不図示）により回転駆動されるとともに前後移動用ハンドル（不図示）によって前後進可能となっている。ダイ孔から連続的にカッタケース５内に押し出された樹脂は、モータにより回転駆動されるカッタ刃３により連続的に切断されてペレット２０となる。ペレット２０はカッタケース５の下方に連続排出される。カッタケース５の下方には、ペレット２０を冷却して輸送するための冷却水を供給する供給口（不図示）が配置されている。ペレット２０は冷却輸送用の冷却水によって冷却されるとともに、冷却輸送用の冷却水の流れに乗って、カッタケース５の下方に配置された水槽部８及びパイプコンベア９によって運ばれる。
【００２９】
カッタケース５の下部には複数の流入口１４が設けられており、その流入口１４には配管１８ａを介して送風機１２が接続されている。これらは、カッタケース５の下部からカッタケース５内に空気を供給する送気手段を構成している。さらに、配管１８ａの送風機１２と流入口１４との間の部分には、送風機１２から送られてくる空気を加熱する加熱手段であるヒータ１３が設置されている。ヒータ１３としては、例えば電気ヒータを用いることができる。これらの構成により、送風機１２から配管１８ａ内に送られてヒータ１３で加熱された空気が、カッタケース５の下部に設けられた流入口１４からカッタケース５内に供給されるようになっている。なお、流入口１４はカッタケース５内のダイ２に向けられており、流入口１４の形状や個数はホットカット装置の運転条件に応じて適宜決定することができる。
【００３０】
また、カッタケース５の上部には排気口１５が設けられており、その排気口１５には配管１８ｂを介して排気ポンプ１７が接続されている。これらは、カッタケース５の上部から排気空気を排出させる排気手段を構成している。さらに、配管１８ｂの排気口１５と排気ポンプ１７との間の部分には、排気口１５から排出されてくる排気空気に含まれる熱分解ガスを除去して排気空気を浄化する浄化手段であるスクラバー１６が設置されている。このスクラバー１６によれば、カッタケース５から排出される排気空気から熱分解ガスを除去することにより、カッタケース５からの排気空気を浄化することが可能である。
【００３１】
本実施形態のホットカット装置では、送風機１２から配管１８ａを介して送られてきた空気が、カッタケース５の下部に設置された複数の流入口１４からカッタケース５内に強制的に供給される。流入口１４はダイ２に向けられており、流入口１４から供給された空気は、ペレット２０を製造する際にダイ２の周囲に発生する熱分解ガスや水蒸気を巻き込みながら、カッタケース５内を上方に流れる。そして、熱分解ガスや水蒸気を含んだ排出空気が、排気ポンプ１７によって排気口１５から配管１８ｂを介してカッタケース５から排出される。このようにして、カッタケース５内に発生する熱分解ガスや水蒸気が流入口１４から供給された空気の流れに乗って速やかに排出されるため、カッタケース５内の視界を良好に維持することができ、カッタケース５内のカッタ刃３によりペレット２０が切断される領域を良好に観察することが可能となる。さらに、カッタケース５に設置したカッタ窓６やカメラ１０が汚れることを抑えることができる。
【００３２】
なお、当然のことながら、排気ポンプ１７の排気能力は送風機１２の送気能力よりも大きくなるように設定されている。ただし、それらの能力は、ホットカット装置の処理能力、処理条件、使用される樹脂原料の種類等により適宜決定される。流入口１４及び排気口１５の形状や個数も同様に、それらの条件に応じて適宜決定される。
【００３３】
さらに、本実施形態では、配管１８ａの送風機１２と流入口１４との間の部分にはヒータ１３が設置されており、そのヒータ１３によって加熱された空気を流入口１４からダイ２に向けて吹き付けることが可能になっている。
【００３４】
上述した構成では、カッタ刃３を冷却してペレット２０の付着を防止するために冷却水ノズル７からカッタ刃３に向けて冷却水が噴射されるが、カッタ刃３の回転に伴って、ヒータ（不図示）によって加熱されたダイ２にこの冷却水が掛かると、場合によってはダイ２の温度が下がってダイ孔の出口で樹脂が固化し、ダイ孔が閉塞するおそれがある。これに対し、本実施形態では加熱された空気が流入口１４からカッタケース５内に供給されるので、ダイ２を過度に冷却することを防ぎ、ダイ孔が閉塞するおそれを低減することができる。さらに、加熱された空気を流入口１４からダイ２に向けて吹き付けることで、ダイ２に掛かった冷却水を速やかにダイ２から除去することができる。また、配管１８ａの、特にヒータ１３と流入口１４との間の部分に、断熱材等からなる保温カバー（不図示）を必要に応じて取り付けることにより、ヒータ１３で加熱された空気をカッタケース５へ運ぶまでに生じうる熱損失を低減することができる。
【００３５】
また、本実施形態のホットカット装置では、カッタケース５の排気口１５から延びる配管１８ｂに、カッタケース５から排気される排出空気を浄化するスクラバー１６が設置されている。スクラバー１６としては、例えば湿式スクラバーを用いることができる。廃プラスチックからペレット２０を製造する場合にカッタケース５から排出される熱分解ガスには、油分やフタル酸系分解物が含まれる。熱分解ガスのそれらの成分が配管１８ｂ内や排気ポンプ１７内で冷却固化して堆積すると、配管１８ｂの閉塞や排気ポンプ１７の能力低下等が発生する場合がある。これに対し、本実施形態では、配管１８ｂにスクラバー１６が設置されているので、スクラバー１６によって熱分解ガスの上記成分を除去することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態のホットカット装置はカッタケース５内におけるカメラ１０の撮像領域を照らす光源１１を有しているので、ホットカット装置が照明の暗い工場内に設置されている場合であっても、カッタケース５内の鮮明な画像を得ることができる。また、光源１１としてストロボ光源のような発光周期が可変なものを用いてもよく、これによれば発光周期をカッタユニット４の回転速度と同期させることにより、カッタ刃３によるペレット２０の切断状況を静止画のように詳しく観察することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態のホットカット装置では、カッタケース５に備えられたカメラ１０が、中央制御室２２に設置されたモニタ２１に接続されている。モニタ２１は、カメラ１０によって撮像された画像を表示する。これにより、オペレータは、カメラ１０によって撮影された映像を見ることにより、ホットカット装置が設置された現場から離れた中央制御室２２に居ながらにしてホットカット装置の様子を遠隔監視することができる。そのため、現場でのホットカット装置の監視が不要となることから省人化を図ることができる。また、中央制御室２２からでもホットカット装置を常時監視することができるので、ホットカット装置に不具合が発生したときに早急に対応することが可能となり、設備停止時間の削減等を図ることができる。
【００３８】
図２は、図１に示したホットカット装置の変形例を示す概略構成図である。
【００３９】
図１に示したホットカット装置ではカッタケース５とパイプコンベア９との間に水槽部８が設置されているが、図２に示すように、水槽部８を省略して、ペレット２０をカッタケース５からパイプコンベア９へ直接排出する構成としてもよい。
【００４０】
また、図１に示したホットカット装置では、カッタケース５に設けられたカッタ窓６を通してカッタケース５内を撮像する位置にカメラ１０が設置されているが、図２に示すように、カッタケース５の周囲側壁にカメラ１０を設置した構成としてもよい。この構成では、カメラ１０とカッタ窓６のそれぞれが、カッタケース５内のカッタ刃３によりペレット２０が切断される領域を可視化する可視化手段を成している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るホットカット装置の概略構成図である。
【図２】図１に示したホットカット装置の変形例を示す概略構成図である。
【図３】従来のホットカット装置の概略構成図である。
【図４】従来の他のホットカット装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  押出機
２  ダイ
３  カッタ刃及びカッタホルダ
４  カッタユニット
５  カッタケース
６  カッタ窓
７  冷却水ノズル
８  水槽部
９  パイプコンベア
１０  カメラ
１１  光源
１２  送風機
１３  ヒータ
１４  流入口
１５  排気口
１６  スクラバー
１７  排気ポンプ
１８ａ，１８ｂ  配管
２０  ペレット
２１  モニタ
２２  中央制御室
【図１】
2010030105.tif 000003
【図２】
2010030105.tif 000004
【図３】
2010030105.tif 000005
【図４】
2010030105.tif 000006