(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡ポリスチレンからなる廃棄物をリモネンからなる溶媒で処理する廃棄物処理装置において、
上方に前記廃棄物を投入する投入部と、該投入部の下方に連接され前記溶媒又は前記廃棄物を溶解した溶液を収容する溶液収容部とを有する収容手段であって、前記溶液収容部の下端部は下方に突出した半円筒をなす形状であって、該半円筒の仮想軸の方向が水平方向である収容手段と、
前記収容手段の溶液収容部に設けられた前記投入された廃棄物を粉砕する粉砕手段であって、前記半円筒の仮想軸上に設けられ両端が前記溶液収容部に回転可能に支持された回転軸上に所定間隔で植設された前記廃棄物に食い込み前記溶液収容部の下端部に巻き込む先端部が鋭利な複数の刃物と、前記溶液収容部の下端部の壁面に前記複数の刃物の各間に合わせて設けられた複数の固定板と、前記回転軸を介して前記刃物を回転させる駆動手段とからなり、前記刃物と前記固定板とで前記廃棄物を粉砕する粉砕手段と、
前記収容手段内の前記溶媒又は溶液の温度を所定温度に保持する温度保持手段と、
前記溶液を前記収容手段内上方より前記溶液収容部にシャワー状に滴下して循環する溶液循環手段と、
所定濃度に達した前記溶液を回収する回収手段と、
新しい溶媒を前記収容手段上方より前記溶液収容部にシャワー状に滴下する溶媒供給手段と
を備えることを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記収容手段は、前記溶液内の異物を除去するためのフィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記粉砕手段は、前記刃物が前記廃棄物を粉砕する際に前記駆動手段の過負荷を検出したとき、前記駆動手段を逆転する検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理装置に関し、たとえば廃棄される発泡ポリスチレンのような廃棄物を溶解処理するための廃棄物処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家電製品やＡＶ（オーディオ・ビジュアル）機器等の梱包には、発泡ポリスチレン（所謂発泡スチロール：ＥＰＳ）の成形体が大量に使用されている。この種の発泡ポリスチレンは、衝撃緩衝性に優れ、任意の形状に加工することが容易であり、しかも価格が安くて外観も良い等の特徴を有している。
しかし、その反面廃棄物として焼却する際には、発泡ポリスチレンは、高熱を発生して焼却炉の寿命を縮め、また激しい臭気を発生することや、投棄されても土壌中で分解されない等の問題点を有しているために、近年においては環境保護や省資源化の気運が高まる中で、その大量使用が疑問視されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、発泡ポリスチレンの代替材料としては、牛乳パック、ダンボール、新聞紙等を再生して製造したパルプモールド材料が、一部で使用され始めている。ところが、発泡ポリスチレンがそれ自体の弾性によって優れた衝撃緩衝性を発揮するのに対して、パルプモールド材料は紙を凹凸形状に加工することにより緩衝性を付与しているので、その強度や緩衝性には限界があり、特性のばらつきも大きい。
従って、一般の梱包製品、特に冷蔵庫、洗濯機、テレビ等の大型製品については、当面はやはり発泡ポリスチレンを梱包材として主に使用せざるを得ない。
そこで発泡ポリスチレン成形体を回収して、リサイクル使用することが試みられている。
【０００４】
しかし、発泡ポリスチレン成形体の回収率は現状では紙に比べて極めて低い。これは新聞や雑誌等の古紙は回収業者が多く、紙の価格も安定しているが、発泡ポリスチレンは見かけ上の比重が約０．０２と小さいことからも明らかなように、重量の割には体積が極めて大きく、保管場所がなかったり回収コストに見合わない等の理由で、発泡ポリスチレン成形体の回収率は極めて低い。
発泡ポリスチレン成形体を熱で溶融し、ブロック化する装置が一部の工場等に導入されているが、店頭等の一般の流通の拠点や家庭等を含めたより広範囲な分野でそのような発泡ポリスチレン成形体の溶融ブロック化用の装置を導入することは、コスト、設置場所、ポリスチレンの熱分解に伴う臭気の発生等を考慮すると容易ではない。また熱で溶融して得られたポリスチレンブロック中では、ポリスチレン分子の分子量が熱分解により大幅に低下するために、ポリスチレンとして再利用することが難しいという問題もある。
また発泡ポリスチレン成形体を熱で溶融する場合には、発泡ポリスチレンを破砕しないでそのままで溶融するので、溶解時間がかなりかかってしまう。
【０００５】
仮に、発泡ポリスチレンを溶かす溶液を用いて溶解する場合であっても、その溶液の温度が低いと、やはり溶解時間がかなりかかってしまい効率が悪い。発泡ポリスチレン成形体であるトレイや容器は、表面処理が施されているので、熱で溶融したり単に溶液で溶解するだけでは、溶解に時間がかかってしまう。
発泡ポリスチレン成形体には、種々の異物が混入している場合があるので、リサイクルのために発泡ポリスチレンを溶かす場合にその異物が混入すると発泡ポリスチレンの品質が低下してしまう。
発泡ポリスチレン成形体を処理して再利用する場合には、出来る限り少ないエネルギーで処理するのが好ましい。
そこで本発明は上記課題を解消するためになされたものであり、廃棄物（たとえば廃棄された発泡ポリスチレン）を容易かつ効率的に処理することができる廃棄物処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、発泡ポリスチレンからなる廃棄物をリモネンからなる溶媒で処理する廃棄物処理装置において、上方に廃棄物を投入する投入部と、該投入部の下方に連接され溶媒又は廃棄物を溶解した溶液を収容する溶液収容部とを有する収容手段と、収容手段の溶液収容部に設けられ廃棄物に食い込み溶液収容部の下端部に巻き込む先端部が鋭利な複数の刃物と、溶液収容部の下端部の壁面に複数の刃物の各間に合わせて設けられた複数の固定板と、刃物を回転させる駆動手段とからなる粉砕手段と、収容手段内の溶媒又は溶液の温度を所定温度に保持する温度保持手段と、溶液を収容手段内上方より溶液収容部にシャワー状に滴下して循環する溶液循環手段と、所定濃度に達した溶液を回収する回収手段と、新しい溶媒を収容手段上方より溶液収容部にシャワー状に滴下する溶媒供給手段とを備える廃棄物処理装置により達成される。
本発明では、廃棄物の処理に際しては、溶液収容部内に溶媒が収容されている。投入部から溶液収容部内に投入された廃棄物は、溶媒中で回転する刃物と固定板とによって粉砕され溶解される。この際、溶液収容部内の溶液は所定温度に保持されており粉砕された廃棄物は効率よく溶解される。また、廃棄物を溶解した溶液は溶液収容部の上方からシャワー状に滴下され循環されると共に、所定濃度に達した溶液は回収される。また、廃棄物の処理中、溶液収容部内には新しい溶媒がシャワー状に供給されることで、溶液収容部の内壁に付着した廃棄物を含む溶液が洗い落とされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００９】
実施の形態１
図１は、本発明の廃棄物処理装置の好ましい実施の形態１を示している。
図１において、廃棄物処理装置１０は、収容手段２０、粉砕手段３０、温度保持手段５０および溶媒の供給手段７０、制御部１００等を備えている。
この廃棄物処理装置１０は、廃棄物、たとえば発泡ポリスチレンの容器ＣＡを粉砕手段３０により粉砕して、処理液としての溶媒Ｍにより溶解するための装置である。
発泡ポリスチレンの容器ＣＡは、たとえば魚を収容するための容器である。溶媒（処理液）Ｍは、たとえば少なくとも芳香族系有機溶媒、炭化水素系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、エステル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、モノテルペン系有機溶媒からなる群より選ばれた少なくとも１種からなる溶媒を用い、発泡ポリスチレンからなる容器ＣＡを溶解する。この溶媒Ｍは、特に好ましくはリモネン、酢酸イソアミル、プロピオン酸ベンジル及び酪酸エステルの少なくとも１種である。そこで、本実施の形態１は、溶媒Ｍとしてリモネンを用いている。
【００１０】
図１と図２において、廃棄物処理装置１０の収容手段２０は、投入部２１と処理液収容部２２を有している。
投入部２１は、処理液収容部２２の上部に位置しており、投入部２１は発泡ポリスチレンの容器ＣＡを投入するための投入口２１ａを有している。この投入口２１ａは、投入部２１の側面において幅方向に長く開口されている。
投入部２１の後部にはスピーカー２３が設けられている。
図１において、処理液収容部２２の幅は、投入部２１の幅よりやや小さくなっており、底部はほぼ半円形状になっている。処理液収容部２２内には、処理液である溶媒Ｍが収容されている。
処理液収容部２２内には、粉砕手段３０が配置されている。この粉砕手段３０は、回転軸３１、複数個の刃物３２、プーリー３３、伝動ベルト３４、モータ３５、固定板３７等を有している。
モータ３５のプーリー３６と回転軸３１のプーリー３３は、伝動ベルト３４により連結されている。
【００１１】
回転軸３１は、図１と図３に示すように複数枚の刃物３２、たとえば５枚の刃物３２が、等間隔をおいて固定されている。これらの刃物３２は、回転軸３１の軸方向に見て重なるようにして回転軸３１に対して固定されている。各刃物３２は、同じ形状を有しており、先端部３２ａと、中央部３２ｂを有している。先端部３２ａは、図１の発泡ポリスチレンの容器ＣＡに食い込ませるための薄く鋭い刃の部分であり、先端部３２ａは鋭角状に形成されている。中央部３２ｂは、先端部３２ａに連続し、先端部３２ａより厚みのある部分であり、先端部３２ａに食い込ませた容器ＣＡを押さえながら、図１の固定板３７の下部で容器ＣＡを止めて粉砕する部分である。
このようにすることで、発泡ポリスチレンの容器ＣＡは、確実に細かく粉砕することができるので、細かく粉砕された容器片は、溶媒Ｍにより早く溶解できることになる。固定板３７は、処理液収容部２２内に等間隔で配置され、たとえば図３の隣接する刃物３２，３２の間にたとえば位置している。
【００１２】
また、図３に示すように回転軸３１は、好ましくは容器ＣＡの押棒３８を有している。
粉砕手段３０は、上述した複数枚の刃物３２と、これらの刃物３２を回転するアクチュエータとしてのモータ３５の他に、過負荷検出手段４０を有している。この過負荷検出手段４０は、たとえばモータ３５の回転電流の検出センサである。刃物３２が強度の大きい容器ＣＡを食い込ませた場合に、容器ＣＡが刃物３２と固定板３７の間に挾ると、モータ３５のロータの回転が強制的に停止することが考えられる。そこで、過負荷検出手段４０が、過大な電流を検出した場合には、過負荷検出手段４０は、制御部１００に対して過負荷検出信号を送るようになっている。制御部１００は、この過負荷検出手段４０の過負荷検出信号に基づいて、モータ３５の回転を逆回転（逆転方向、ＣＣＷ）させることで、刃物３２にかかっている過負荷を状態を回避することができる。
【００１３】
処理液収容部２２は、溶媒Ｍの液面位置ＭＬを検出する液面センサ４５を備えている。この液面センサ４５ーは、発光部４５ａと受光部４５ｂを有している。発光部４５ａは、たとえば発光ダイオードであり、受光部４５ｂはフォトトランジスタである。
液面位置ＭＬが所定位置ＰＬに達した時に、この液面センサ４５の発光部４５ａの発光する光が、受光部４５ｂに受光されないので、この液面センサ４５が溶媒Ｍ（ポリスチレン溶解液）の液面位置ＭＬを検出することができる。
【００１４】
次に、温度保持手段５０について説明する。
温度保持手段５０は、処理液収容部２２に配置されている。温度保持手段５０は、ヒータ５１、温度センサ５２および加熱用の電源５３等を有している。ヒータ５１は、処理液収容部２２の底部側に配置されており、電源５３からの電力供給により、処理液収容部２２内の溶媒Ｍを加熱することができる。
【００１５】
温度センサ５２は、加熱された溶媒Ｍの温度を検出して、制御部１００に温度検出信号を送る。制御部１００は、温度センサ５２から得られる温度検出信号に基づいて、電源５３を制御してヒータ５１が溶媒Ｍに与える加熱量を制御し、溶媒Ｍの温度が、たとえば４０℃以上にならないように、好ましくは３０℃以下あるいは３０℃の近辺の温度になるように温度保持をする。この溶媒Ｍがリモネン（ｄ−リモネン）である場合には、その引火点が４８．５℃であるので、溶媒Ｍの温度が４８．５℃になってはいけない。
本実施の形態１では、溶媒Ｍが３０℃を下まわるとヒータ５１に通電して溶媒Ｍを加熱するようになっている。また、溶媒Ｍが４０℃以上になると制御部１００がスピーカー２３（図１参照）を作動して、使用者に警告音を出すようになっている。
【００１６】
次に、溶媒の供給手段７０について説明する。
溶媒の供給手段７０は、図１において、供給パイプ７１、ホースＮ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５等を有している。供給パイプ７１は、処理液収容部２２の排出部３９に対して、上述したホースＮ０，Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４を介して接続されている。また排出部３９は、ホースＮ４，Ｎ３，Ｎ２を介して、新しい溶媒収容部７７に導かれている。同様にして排出部３９は、ホースＮ４とＮ５により溶媒収容部（ポリスチレン溶解液収容部）７８に対している。
【００１７】
供給パイプ７１は、図４に示すように軸方向にそって半割にしたもので、供給パイプ７１は溶媒Ｍを、処理液収容部２２内に供給（シャワーリング）することができる。つまり、半割型の供給パイプ７１は切欠部７１ｃを有しており、供給パイプ７１が溶媒Ｍをシャワーリングしている様子は、図１と図４に示している。
使用中の溶媒Ｍは、処理液収容部２２、排出部３９、ホースＮ４，Ｎ３，Ｎ１，Ｎ０を介して、ポンプ７２の力により、供給パイプ７１から処理液収容部２２内に供給できる。この時切替弁Ｖ１とＶ２は切替えられており、排出部３９から排出される溶媒（ポリスチレン溶解液）Ｍは、溶媒収容部（ポリスチレン溶解液収容部）７８と新しい溶媒収容部７７には行かないようになっている。
【００１８】
あるいは、新しい溶媒収容部７７に収容されている新しい溶媒Ｍを、供給パイプ７１から処理液収容部２２内に供給する場合には、切替弁Ｖ２が切替えられて、ポンプ７２を作動することで、新しい溶媒収容部７７内の新しい溶媒Ｍが、切替弁Ｖ２、ポンプ７２を経て、供給パイプ７１から処理液収容部２２内に供給（噴射）することができる。
このように、溶媒（ポリスチレン溶解液）Ｍあるいは新しい溶媒Ｍ（リモネン）を選択的に供給パイプ７１から処理液収容部２２内に供給できる。
【００１９】
次に、図１の排出部３９に位置されているフィルター８０について説明する。
フィルター８０は、溶媒Ｍあるいは容器ＣＡに付着しているゴミのような異物（非溶解物）を取り除くためのフィルターである。フィルター８０は、図５と図６に示すように、排出部３９の排出口３９ａの内側に配置されている。そして排出口３９ａは、蓋８１をはめ込み、ストッパー８２を止めることにより、密閉することができる。蓋８１を排出口３９ａから外した時には、道具８３を用いて、フィルター８０の上に堆積したゴミ等の異物ＥＭを排出口３９ａから外部に排出することができる。
【００２０】
図１の人体検出センサ９０は、たとえば収容手段２０の投入部２１の下部に位置されている。人体検出センサ９０は、人、たとえば子供が投入口２１ａから侵入して投入部２１と処理液収容部２２内に入ってしまった場合に、その子供を感知して人体検出信号を制御部１００に送ることができる。これに基づいて制御部１００は、たとえばスピーカー２３から警告音を発生し、しかも制御部１００はモータ３５に作動をさせないかモータ３５の作動を緊急に停止するようになっている。人体検出手段である人体検出センサ９０は、たとえば人体検出センサモジュールを用いることができ、このモジュールは、焦電型赤外線センサ、センサ回路、タイマー、各種コントロール回路、フレネルレンズを一体化した市販されているモジュールである。
尚、制御部１００は、ヒータ用の電源５３、切替弁Ｖ１，Ｖ２、ポンプ７２、モータ３５、スピーカー２３等を制御し、液面センサ４５の検出信号と温度センサ５２の検出信号を受ける。
【００２１】
次に、図７を参照して、上述した廃棄物処理装置の動作例を説明する。
この廃棄物処理装置１０は、図１のたとえば比較的大型の発泡ポリスチレンの容器ＣＡを投入して、粉砕しそして溶解する。
まず処理液収容部２２には、新しい溶媒収容部７７から新しい溶媒Ｍが、ポンプ７２の作動により、供給パイプ７１から所定量供給される。
処理液収容部２２に収容された溶媒（リモネン）Ｍは、ヒータ５１で加熱されるとともに、温度センサ５２により溶媒Ｍの温度が測定される。温度センサ５２の温度検出信号に基づいて、溶媒Ｍの温度が３０℃を下まわると、制御部１００がヒータ５１の電源５３をオンしてヒータ５１で溶媒Ｍを加熱して、たとえば溶媒Ｍの温度が３０℃になるように（あるいは３０℃近辺の温度になるまで）加熱する。
【００２２】
このようにして処理液収容部２２に溶媒Ｍが収容されてその温度が保持されると、容器ＣＡが、投入部２１の投入口２１ａから順次投入される（図７のステップＳＴ１）。
図１のモータ３５は、制御部１００の指令により作動して、刃物３２が粉砕方向ＣＣＷに沿って連続回転しており、まず容器ＣＡは、これらの刃物３２、固定板３７等の作用により細かく粉砕される（図７のステップＳＴ２）。この粉砕工程では、刃物３２の先端部３２ａが容器ＣＡに食い込み、中央部３２ｂが容器ＣＡを押さえながら、固定板３７の下部で容器ＣＡを止めることで、その相対移動により容器ＣＡが粉砕される。この粉砕作業を繰り返すことにより容器ＣＡの粉砕片は徐々に細かくなっていく。
【００２３】
このように容器ＣＡを細かい粉砕片にしていくことで、３０℃に温度保持されている溶媒Ｍは、これらの粉砕片を容易に溶解することができる。容器ＣＡの粉砕片が溶解したことにより溶媒Ｍのポリスチレン濃度が、たとえば３０重量％になると、溶媒Ｍ（ポリスチレン溶解液）の液面位置が位置ＰＬに達して液面センサ４５がその液面位置ＭＬを検出する（図７のステップＳＴ３）。
これにより液面センサ４５が制御部１００に検出信号を与えるので、制御部１００は、溶媒Ｍ中のポリスチレン濃度が３０重量％に達したと判断して、制御部１００はモータ３５の作動を停止する（図７のステップＳＴ４）。
そして制御部１００は切替弁Ｖ１を切替えて、容器ＣＡの粉砕片を溶かした溶媒Ｍ、すなわちポリスチレン溶解液は、排出部３９のフィルタ８０、ホースＮ４、切替弁Ｖ１、ホースＮ５を介して、溶媒収容部（ポリスチレン溶解液収容部）７８に回収する（ステップＳＴ６)(図７のステップＳＴ５，ＳＴ６）。
【００２４】
ところで、ポリスチレンの容器ＣＡが大型で肉厚の場合（強度が強い）に、刃物３２が回転して過負荷がかかった場合には、モータ３５が停止してしまう。この時には、過負荷検出手段４０が、モータ３５の電流値を検出して、その電流値が異常であるので過負荷検出信号を制御部１００に与える。制御部１００はこの信号に基づいて、モータ３５のロータの回転を逆転方向（ＣＷ）に回転させる。
これにより、刃物３２は、逆転方向ＣＷに回転するので、過負荷状態を解除することができ、再び制御部１００がモータ３５を粉砕方向ＣＣＷに作動することで、容器ＣＡを容易に粉砕することができる。
つまりモータ３５の負荷が通常負荷になるまで上述した逆転方向ＣＷと粉砕方向ＣＣＷの逆転操作を行うことになる。
【００２５】
容器ＣＡの粉砕片の溶解効率を上げるために、次のような動作を行うことが好ましい。
上述したように刃物３２が容器ＣＡを回転しながら粉砕している時には、切替弁Ｖ１，Ｖ２を切替えて、かつポンプ７２を作動させることで、排出部３９から処理液収容部２２内の溶媒Ｍを、供給パイプ７１から処理液収容部２２内に供給（シャワーリング）することができる。
このように粉砕と溶解作業中に溶媒Ｍを循環することにより、溶媒Ｍの液を循環させ、かつ粉砕途中の容器ＣＡの粉砕片に対してこの溶媒Ｍをかけることができるので、粉砕片の溶解効率を上げることができる。
【００２６】
なお、ポリスチレン溶解液を回収する場合に、異物が混入していると、その異物がフィルター８０に堆積する。フィルター８０に所定量異物が堆積した場合には、図６の蓋８１を取り外して、道具８３を用いてフィルター８０の上に堆積した異物ＥＭを外部に排出することができる。このようにすることで、溶媒収容部（ポリスチレン溶解液収容部）７８に収容されたポリスチレン溶解液の異物混入率を低下させることができる。
処理液収容部２２から溶媒収容部（ポリスチレン溶解液収容部）７８にポリスチレン溶解液が排出された後に、新しい溶媒収容部７７から新しい溶媒Ｍ（リモネン）を供給パイプ７１を介して処理液収容部２２内に供給（シャワーリング）をすることで、新しい溶媒Ｍ（リモネン）は処理液収容部２２の内壁に付着あるいは凝固した小さい粉砕片等を除去することができる。
もし、容器ＣＡの粉砕と溶解作業中に溶媒Ｍの温度が４０℃までに達したと温度センサ５２が検出した場合には、制御部１００は、たとえばスピーカー２３を鳴らして警告音を発生させて、モータ３５の動作を停止させるようになっている。
【００２７】
このように本発明の実施の形態１では、投入される容器ＣＡが粉砕され、かつ掻き混ぜられ、しかも必要に応じて供給パイプ７１から溶媒が供給できるので、容器ＣＡの粉砕片は、早く溶解することができる。しかも溶媒Ｍの温度管理を行うことで、粉砕片の処理速度を向上できるとともに、溶媒Ｍが引火点に達する等といった事故を防ぐことができ作業安全性を確保できる。
粉砕片に対して溶媒Ｍを供給パイプ７１が供給したり、あるいは使用後に処理液収容部２２の内壁に付着している小さな粉砕片Ｍを供給パイプ７１から供給する新しい溶媒Ｍ（リモネン）で洗い流すことにより、処理液収容部２２のメンテナンス性を向上できる。しかもフィルター８０において、異物を除去できるので、処理液収容部２２のメンテナンスをさらに向上できる。
刃物３２の先端部３２ａをやや薄くし、中央部３２ｂをやや厚くすることで、容器ＣＡを破砕もしくは粉砕する時の音を低減することができる。複数枚の刃物３２が回転軸３１に沿って一列に配列されているので、大きな容器ＣＡであっても、引き込んで粉砕することが容易にできる。
【００２８】
このように本発明の実施の形態１では、たとえば比較的大きな容器を粉砕しつつ処理液である溶媒Ｍで溶解することができ、発泡ポリスチレンの容器ＣＡは、簡単かつ容易に減容することができる。
【００２９】
ところで発明の実施の形態１は、たとえば図８〜図１１の変形例を採用することもできる。
図８は、フィルター８０の変形例であり、フィルター８０が、フィルターカートリッジ８０ａに取付けられた例を示している。このフィルターカートリッジ８０ａは、図６の排出部３９の排出口３９ａに対して出し入れすることができる。この場合にはストッパー８２はあってもなくてもよい。
図９のフィルター１８０は、排出部３９の下側にあるホースＮ４の中に装着することができる。つまりホースＮ４の蓋１８３を開いて、ホースＮ４の中にフィルター１８０を装着することができる。
図１０は、供給パイプ７１は、その長手方向に複数の穴７１ａを有している。この各穴７１ａは、溶媒Ｍを、処理液収容部２２内に供給（シャワーリング、噴射）することができる。これに対して、すでに述べた図４の実施の形態１では、供給パイプ７１は、長手方向にたとえば２つに割った半割り状のパイプであり、供給パイプ７１の長手方向に沿って切欠部７１ｃが形成されている。これらの切欠部７１ｃは、溶媒Ｍを処理液収容部２２内に供給することができる。
図１１は、刃物３２の別の配置例を示している。刃物３２は、回転軸３１にそって一列に配置する以外に、図１１のように回転軸３１に対してたとえば１２０℃毎に配置することもできる。
【００３０】
実施の形態２
図１２〜図１５は、本発明の廃棄物処理装置の好ましい実施の形態２を示している。
図１２〜図１５において、廃棄物処理装置４１０は、制御部４００、本体４１１、廃棄物検出手段４４０、粉砕手段４７０、処理液の収容手段（撹拌槽ともいう）４２０、撹拌手段４９０等を備えている。
本体４１１は、上述した粉砕手段４７０、収容手段４２０、撹拌手段４９０および、使用済みの溶媒の収容部５００等を収容している。
【００３１】
本体４１１は、その上部に投入口４１２を備えている。この投入口４１２は、図１４と図１５に示すように、細長い投入口であり、その内側には、廃棄物検出手段４４０が配置されている。この廃棄物検出手段４４０は、たとえば３組の廃棄物のセンサＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３である。これらのセンサＳＥ１〜ＳＥ３は、図１８に一例として示すように、発光部５５０と受光部５６０を組合せたものである。たとえば発光部５５０は発光ダイオードを用いることができ、受光部５６０はフォトトランジスタを用いることができる。
発光部５５０が発光する光ＬＩは、発光部５５０と受光部５６０の間に通る発泡ポリスチレンの容器ＰＡにより遮断されると、図１９に示すように受光部５６０が出力するセンサ出力はオン状態（ＬＯＷ状態）からオフ状態（ＨＩＧＨ状態）に変化するようになっている。
【００３２】
図１８は廃棄物検出手段４４０の回路の一例を示している。３つのセンサＳＥ１〜ＳＥ３は、オア回路５７０に接続されている。オア回路５７０のセンサ出力ＳＰは、モノマルチ回路５８０に与えられるとともに、オア回路５９０の一方の入力端子に入力される。モノマルチ回路５８０の出力は、遅延出力ＤＰとしてオア回路５９０の他方の入力端子に入力される。遅延出力ＤＰあるいはセンサ出力ＳＰのいずれかが入力されると、オア回路５９０は、モータ制御信号ＭＳをモータ６００に対して与えることができるようになっている。
センサ出力ＳＰ、遅延出力ＤＰおよびモータ制御信号ＭＳは、図１９にその一例を示している。
【００３３】
次に、図１５の粉砕手段４７０について説明する。
粉砕手段４７０は、図１２と図１５に示すように、本体４１１の上部側に位置しており、２つの刃物４７１，４７２を備えている。図１３の刃物４７１の回転軸４７３は、モータ６００のプーリー６０１にベルト６０３を介して連結されている。同様にしてもう一方の刃物４７２の回転軸４７５のプーリー４７６が、ベルト６０３にかみ合っている。さらに、撹拌手段４９０の回転軸４９１のプーリー４９３も、ベルト６０３にかみ合っている。つまりモータ６００を作動することによりプーリー６０１が回転すると、刃物４７１は矢印ＣＷ方向に回転するとともに、刃物４７２はＣＣＷ方向に回転し、これらの回転と同時に撹拌手段４９０の回転軸４９１が、矢印ＣＣＷ方向に同期して回転するようになっている。
【００３４】
図１５の刃物４７１，４７２は、図１６と図１７に示すように、多少かみ合わせを有する刃物であって、それぞれにはスパイラル状の溝４７４，４７５が形成されている。これらの刃物を図１５の矢印ＣＷおよび矢印ＣＣＷ方向にかみ合わせることで、たとえばトレイ状の容器ＰＡ（図１５参照）は、細い短冊状にしかも所定の長さで千切れるようにして細かい小片に粉砕することができる。この様子を図１７に示しており、容器ＰＡは、細かい粉砕片ＰＡＢに粉砕することができる。
【００３５】
このように粉砕された粉砕片ＰＡＢは、図１５に示すように、収容手段４２０内に落下していく。収容手段４２０の中には、溶媒Ｍが収容されている。処理液である溶媒Ｍは、少なくとも芳香族系有機溶媒、炭化水素系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、エステル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、モノテルペン系有機溶媒からなる群より選ばれた少なくとも１種からなる溶媒を用い、発泡ポリスチレンからなる廃棄物を溶解するものである。
好ましくは溶媒Ｍは、リモネン、酢酸イソアミル、プロピオン酸ベンジル及び酪酸エステルの少なくとも１種を溶媒として用いることができる。本実施の形態２では溶媒Ｍとしてリモネンを用いている。
容器ＰＡは、たとえば比較的小さな発泡ポリスチレンの容器であり、肉や魚を入れるような比較的薄い小型の容器である。
【００３６】
撹拌手段４９０は、粉砕片ＰＡＢを溶媒Ｍ内で撹拌しながら溶媒Ｍが粉砕片ＰＡＢを溶解していくように補助する撹拌手段である。
撹拌手段４９０は、回転軸４９１の周囲に９０度毎に撹拌板４９１を有している。
収容手段４２０は、液面センサ４６０を有している。この液面センサ４６０は、位置ＰＬにきた溶媒Ｍの液面位置ＭＬを検出するものであり、発光部４６１と受光部４６２を有している。たとえば発光部４６１は発光ダイオードであり、受光部４６２はフォトトランジスタである。リモネンのような溶媒Ｍ中の発泡ポリスチレンの濃度が３０重量％になると、溶媒Ｍの液面位置ＭＬが、所定の位置ＰＬに達する。この時に液面センサ４６０が、液面位置ＭＬを検出して制御部４００に制御信号を送ることで、溶媒Ｍはほぼ粉砕片を溶解したと制御部４００が判断できる。
この液面センサ４６０の受光部４６２の検出信号は、制御部４００に与えることができる。制御部４００はこのように溶媒Ｍの液面位置ＭＬを検出すると、図１３のモータ６００の作動を停止することができる。
そして、収容手段４２０の底部の図示しない蓋を開けることにより、溶媒Ｍを図１２の収容部５００側に移すことができる。
【００３７】
収容手段４２０は、温度保持手段７７０を有している。この温度保持手段７７０は、ヒータ７７１と温度センサ７７２を有している。ヒータ７７１は、制御部４００からの指令で、電源７７３がヒータ７７１に電力供給することにより、収容手段４２０内の溶媒Ｍを所定温度、たとえば３０℃（あるいは３０℃前後の温度）に加熱することができる。温度センサ７７２は、溶媒Ｍの温度を管理するためのセンサであり、その検出信号を制御部４００に送ることができる。制御部４００は、温度センサ７７２の検出信号に基づいて、溶媒Ｍの温度を３０℃（あるいは３０℃前後の温度）に保持する。そして溶媒Ｍがリモネンの引火点である４８．５℃に達しないように温度保持する。そしてもし溶媒Ｍの温度が４０℃以上になった場合には、制御部１００は、スピーカーのような警報手段４０９を用いて、警告することができるとともに、モータ６００の作動を停止することができる。
【００３８】
さらに、収容手段４２０は、供給手段（噴射手段）９５０を好ましくは備えている。供給手段９５０は、ポンプ９６０を介して、収容手段４２０内の溶媒Ｍを撹拌手段４９０の上方から供給（噴射）するようになっている。あるいは供給手段９５０は、ポンプ９６０の作動により、新しい溶媒Ｍを収容した収容手段９６３から新しい溶媒Ｍを撹拌した４９０に向けて供給することができる。
尚、制御部４００は、モータ６００、ポンプ９６０、警報手段４０９、電源７７３を制御し、センサＳＥ１〜ＳＥ３の検出信号と温度センサ７７２の検出信号を受ける。
【００３９】
次に、図２０を参照して上述した廃棄物処理装置４１０の動作例を説明する。図１５の容器ＰＡが、投入口４１２に投入されると、容器ＰＡは、投入口４１２に沿って垂直下方に入る。この時に、廃棄物検出手段（トレイ検出センサ）４４０のセンサＳＥ１〜ＳＥ３の発光部５５０の光ＬＩが容器ＰＡの通過により遮断される。これにより、図１８のセンサＳＥ１〜ＳＥ３の少なくとも一つの受光部５６０のセンサ出力が、オア回路５７０に入力される。従ってオア回路５７０のセンサ出力ＳＰは、図１９に示すように容器ＰＡが通過している間オン状態になっている。これによりセンサ出力ＳＰは、モノマルチ回路５８０とオア回路５９０に入力されるので、モノマルチ回路５８０は遅延出力ＤＰを出力する。
オア回路５９０は、センサ出力ＳＰと遅延出力ＤＰの何れかが入力されている間は、図１９に示すようにモータ制御信号ＭＳをモータ６００に対して与える。つまりモータ６００は、図１９の期間Ｔの間だけ回転することになる。尚、この期間Ｔは、刃物４７１，４７２による粉砕作業と撹拌手段４９０による撹拌作業が終るまでの時間に設定することができる。モータ６００が期間Ｔの分作動するので、刃物４７１，４７２は、容器ＰＡを取り込んで図１７に示すように粉砕片ＰＡＢに完全に粉砕し終わってから停止する。つまり刃物４７１，４７２は、少くとも距離Ｌを２πｒで割った値（Ｌ／２πｒ）まで回転するので、容器ＰＡは刃物４７１，４７２より完全に引き込まれて、粉砕される。なお距離Ｌは、図１５に示すようにセンサＳＥ１（ＳＥ２，ＳＥ３）から、刃物４７１，４７２の下端部分までの距離である。またｒは刃物４７１，４７２の半径である。
【００４０】
このようにして刃物４７１と４７２がそれぞれＣＷおよびＣＣＷ方向に回転することで、容器ＰＡが図１７に示すようにすべて粉砕片ＰＡＢに粉砕される。
多数の粉砕片ＰＡＢは、収容手段４２０内の溶媒Ｍ内に落ちて、かつ撹拌手段４９０の撹拌板４９１によりＣＣＷ方向に撹拌されつつ、溶媒Ｍにより溶解される。
この時に、図１５の制御部４００は、ポンプ９６０を作動して、供給手段９５０から溶媒Ｍを噴射する。この溶媒Ｍは、収容手段４２０内の溶媒Ｍである。
温度保持手段７７０は、ヒータ７７１の加熱により、溶媒Ｍを、所定の温度、たとえば３０℃（あるいは３０℃の近辺の温度）に保持しているので、粉砕片ＰＡＢは溶媒Ｍにより容易にかつ効率良く溶解することができる。しかも撹拌板４９１が粉砕片ＰＡＢを溶媒Ｍ中で移動させることができるので、より溶解効率を上げることができる。
【００４１】
以上の工程では、図２０に示しており、粉砕を開始すると（ＳＴ３０）、廃棄物検出手段４４０が投入口４１２における容器ＰＡの通過を確認する（ＳＴ３１）。この容器ＰＡの通過の確認により、図１３のモータ６００が作動して、２つの刃物４７１，４７２が回転するとともに撹拌板４９１が回転する（ＳＴ３２）。
図１９に示す期間Ｔが経過すると（ＳＴ３３）と、モータ６００が停止する（ＳＴ３４）。これにより、容器ＰＡの粉砕および溶媒Ｍによる溶解作業が終了して、発泡ポリスチレン溶解液が、図１２の収容部５００に移されることになる。
尚、この後に、ポンプ９６０を作動して、新しい溶媒の収容部９６３から新しい溶媒Ｍ（リモネン）を、供給手段９５０を介して収容手段４２０内に供給すれば、収容手段４２０の内壁に付着もしくは凝固した粉砕片を除去することができる。
上述したように、図１９の遅延出力ＤＰをセンサ出力ＳＰに対して設定するのは、図１５の刃物４７１，４７２が容器ＰＡを粉砕した後に、粉砕片ＰＡＢを撹拌して溶媒Ｍにより溶解する時間を確保するためである。
【００４２】
ところで、上述した実施の形態では、２つの刃物４７１，４７２の回転と、撹拌板４９１の回転を、１つのモータ６００で同期して行っているが、これに限らず、刃物４７１，４７２の回転と、撹拌板４９１の回転は、別々のモータで行うことも勿論できる。
この場合には、容器ＰＡを廃棄物検出手段４４０が検出した時に、制御部が刃物４７１と４７２の回転用のモータを作動して、そのモータを所定時間作動し、刃物４７１，４７２による容器ＰＡの粉砕が完全に終了した後にはそのモータを停止させる。そのモータを停止する前もしくは停止したと同時に、制御部が撹拌板４９１の回転用のモータを作動して、粉砕片ＰＡＢを溶媒Ｍ中で撹拌するようにしてもよい。
何れにしても、容器ＰＡの粉砕作業時と、粉砕片ＰＡＢの溶媒Ｍ中での撹拌溶解時のみにそれぞれのモータを作動させることが省エネルギーの観点からより好ましいことである。
【００４３】
本発明は上記実施の形態１と２に限定されるものではない。
たとえば、図２１に示すように、図１４のセンサＳＥ１〜ＳＥ３に代えて、投入口４１２には、センサＳＥ４を設けることもできる。発光部９６３と受光部９６５は、投入口４１２の長手方向の内側端部にそれぞれ配置されている。このようにすることで、１組のセンサＳＥ４を設けるだけで、図１５の容器ＰＡを投入した時に確実に容器ＰＡを検出することができる。
また刃物４７１，４７２としては、通常用いられている紙を細長く切断するシュレッダー用の刃物等を採用することも勿論可能である。また廃棄物検出手段４４０は、光検出方式のセンサを用いているが、これに限らず、廃棄物である容器ＰＡが投入口４１２に投入された時に接触して検出する接触型のセンサを用いることも勿論可能である。
【００４４】
上述した発明の実施の形態２およびその変形例では、溶解しにくい表面処理の行われているトレイのような容器ＰＡであっても、無理なく粉砕しかつリモネンのような溶媒Ｍにより容易に早く撹拌しながら溶解することができる。容器ＰＡが投入口４１２に投入された時に、自動的にモータ６００が作動するので、容器ＰＡが投入されない時にはモータ６００は停止している。従って、容器ＰＡを粉砕して溶解する時のみにモータを作動させることもできるので、省電力化が図れるとともに、従来のように使用者が容器ＰＡを投入する度にモータ作動用のスイッチを入れるといった作業が不要となり、省力化が図れる。
また図１５のように供給手段９５０を付加することで、粉砕片ＰＡＢをさらに早く溶解することができる。
本発明の実施の形態では、廃棄物としてトレイのような容器を例に挙げているが、他の分野の廃棄物を処理する場合にも、本発明の廃棄物処理装置を適用できる。また、シャワーリング（溶媒の供給）とフィルタにより、廃棄物処理装置のメンテナンス性を向上できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃棄物を溶解した溶液が所定濃度になるまでシャワー状に滴下して循環させるようにしたので、効率の良い廃棄物処理装置が可能となる。また、新たな溶媒もシャワー状に供給するようにしたので、溶液収納部の内壁に付着した廃棄物を含む溶液を除去でき、処理装置自体のメンテナンスにも好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物処理装置の好ましい実施の形態１を示す図。
【図２】図１の廃棄物処理装置の収容手段を示す斜視図。
【図３】図１の廃棄物処理装置の粉砕手段の一例を示す斜視図。
【図４】図１の収容手段の処理液収容部と溶媒の供給手段の一例を示す斜視図。
【図５】処理液収容部の下部の排出部を示す斜視図。
【図６】図５の排出部およびフィルターの付近を示す斜視図。
【図７】図１の廃棄物処理装置の動作例を示す図。
【図８】図１の廃棄物処理装置のフィルターの別の実施の形態を示す図。
【図９】フィルターのさらに別の実施の形態を示す図。
【図１０】処理液収容部内の供給パイプの別の実施の形態を示す図。
【図１１】粉砕手段の刃物の他の例を示す図。
【図１２】本発明の廃棄物処理装置の好ましい実施の形態２を示す正面図。
【図１３】図１２の廃棄物処理装置の側面図。
【図１４】図１２の廃棄物処理装置の平面図。
【図１５】図１２の廃棄物処理装置の拡大図。
【図１６】図１５の廃棄物処理装置の刃物の一例を示す平面図。
【図１７】図１６の刃物の一部を拡大した図。
【図１８】図１４の廃棄物検出手段の一例を示す回路図。
【図１９】図１８の回路図における各部の出力例を示す図。
【図２０】図１２〜図１５の廃棄物処理装置の動作例を示す図。
【図２１】図１２の廃棄物処理装置の別の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・廃棄物処理装置、２０・・・収容手段、２１ａ・・・投入口、３０・・・粉砕手段、３２・・・刃物、３５・・・モータ（刃物を回転するアクチュエータ）、４０・・・過負荷検出手段、５０・・・温度保持手段、７０・・・供給手段、９０・・・人体検出センサ（人体検出手段）、１００，４００・・・制御部、４１０・・・廃棄物処理装置、４２０・・・収容手段、４４０・・・廃棄物検出手段、４７０・・・粉砕手段、４９０・・・撹拌手段、ＣＡ，ＰＡ・・・発泡ポリスチレンの容器（廃棄物）、Ｍ・・・溶媒（処理液、たとえばリモネン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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