(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック廃棄物を半溶融化又は溶融化させたものを分解炉装置に投入し、前記プラスチック廃棄物の熱分解によって発生する油分蒸気を凝集器を通し、熱分解油又は分解ガスとして回収する装置であって、
前記分解炉装置は、
加熱装置を配置した加熱炉と、前記加熱炉の内部に配置される分解槽、および、
前記加熱炉の加熱室に配置し、加熱装置から供給される燃焼ガスを案内する整流板と、
前記分解槽の内部で溶融状態のプラスチック廃棄物を攪拌する攪拌装置と、
前記攪拌装置の攪拌部材を加熱する装置とから構成され、
前記加熱炉に配置する加熱装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温の燃焼ガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させるとともに、
前記分解槽の内部に配置する攪拌装置を、吸排気系統を設けた駆動軸と、前記駆動軸に対してガス経路を接続する横の管路部材と、前記横の管路部材を接続する縦の管路部材とを組み合わせて構成し、
前記攪拌装置には、分解槽の内壁に近接して移動する管路部材からスクレーパ部材を突出させて設け、前記スクレーパ部材の突出先端部を分解槽の内壁に摺動する方向に付勢する手段を設けていることを特徴とするプラスチック廃棄物の油化装置。
【請求項２】
前記分解槽の内部に配置する攪拌装置を、吸排気系統を設けた駆動軸と、前記駆動軸に対してガス経路を接続する横の管路部材と、前記横の管路部材を接続する縦の管路部材とを組み合わせて構成し、
前記攪拌装置の駆動軸を高温の流体を供給する手段として用い、
高温の流体により分解槽の内部に収容される溶融プラスチック廃棄物に対する加熱を行うとともに、
分解槽の内部で、前記駆動軸により駆動される攪拌部材によって、溶融プラスチック廃棄物の攪拌を行うことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック廃棄物の油化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック廃棄物を熱分解して液状炭化水素油を回収する装置に関し、特に、分解槽の内部に収容した溶融プラスチックに対して、分解槽の内外から加熱することにより、油分の回収を効率良く行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック廃棄物を熱分解して油分を回収する装置としては、例えば、特開平６−２５６７６９号公報等に示されるような装置が知られている。前記従来例においては、プラスチック廃棄物を加熱混練機構を有する二軸押出機により流動化させたものを、ヒータを備えた熱分解槽に供給する装置と、前記分解槽内で溶融プラスチックに対して加熱作用を行うヒータとを設け、溶融プラスチックから熱分解された炭化水素蒸気を凝縮器に案内して、油分を回収する装置を構成している。また、前記プラスチック廃棄物に含まれる熱分解されない固形成分は、分解槽の下部に配置するコンベアにより排出させるように構成しており、原料の投入と固形成分の排出の作業を連続して行い得るもので、前記プラスチック廃棄物としてのゴム・プラスチック廃棄物を処理し、資源として利用できる油分を有効に回収できる装置を構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来例の装置のように、分解槽の内部に収容される溶融プラスチックに対して、その分解槽の外側に配置するヒータのみにより加熱する方式を用いた場合には、分解槽の外壁に接する部分で溶融プラスチックが強く加熱されるが、槽の中心部では加熱作用が強く行われないために、処理時間が多く必要とされる等の問題が発生する。また、前記従来例の分解槽において、分解槽の上下の部分を複数の区画に別けて、ヒータによる加熱作用を各々調整可能に設けているが、そのような加熱手段を構成すると、装置の構成が複雑になり、装置の製造コストと稼働コストが上昇することに加えて、メンテナンスの面でも多くの問題が発生する。さらに、槽の内壁部分に溶融プラスチックに含まれる固形成分や、分解生成した固型分、重質炭化水素が付着して固化することがあり、そのような固形成分が内壁に付着すると、溶融プラスチックを加熱する際の熱効率を低下させる原因となる他に、所定の稼動時間ごとに装置を停止させて清掃を行う等の必要がある。
【０００４】
本発明は、前述したような従来の装置の問題を解消するもので、分解槽を収容する加熱炉内部に整流板を配置して、加熱装置により供給される燃焼ガスを有効に利用できるとともに、分解槽の内部に加熱手段を設けた攪拌装置を配置して、分解槽に収容されている溶融プラスチックに対する攪拌と加熱する作用を良好に行い得る装置を提供することを目的とし、さらに、前記攪拌装置に対してスクレーパ部材を配置することにより、分解槽の内壁に固形物の付着を防止する手段を設けたプラスチック廃棄物の油化装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラスチック廃棄物を半溶融化又は溶融化させたものを分解炉装置に投入し、前記プラスチック廃棄物の熱分解によって発生する油分蒸気を凝集器を通し、熱分解油又は分解ガスとして回収する装置に関する。
請求項１の発明は、前記分解炉装置は、加熱装置を配置した加熱炉と、前記加熱炉の内部に配置される分解槽、および、
前記加熱炉の加熱室に配置し、加熱装置から供給される燃焼ガスを案内する整流板と、
記分解槽の内部で溶融状態のプラスチック廃棄物を攪拌する攪拌装置と、
前記攪拌装置の攪拌部材を加熱する装置とから構成され、
前記加熱炉に配置する加熱装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温の燃焼ガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させるとともに、前記分解槽の内部に配置する攪拌装置を、吸排気系統を設けた駆動軸と、前記駆動軸に対してガス経路を接続する横の管路部材と、前記横の管路部材を接続する縦の管路部材とを組み合わせて構成し、前記攪拌装置には、分解槽の内壁に近接して移動する管路部材からスクレーパ部材を突出させて設け、前記スクレーパ部材の突出先端部を分解槽の内壁に摺動する方向に付勢する手段を設けていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、前記分解槽の内部に配置する攪拌装置を、吸排気系統を設けた駆動軸と、前記駆動軸に対してガス経路を接続する横の管路部材と、前記横の管路部材を接続する縦の管路部材とを組み合わせて構成し、前記攪拌装置の駆動軸を高温の流体を供給する手段として用い、高温の流体により分解槽の内部に収容される溶融プラスチック廃棄物に対する加熱を行うとともに、分解槽の内部で、前記駆動軸により駆動される攪拌部材によって、溶融プラスチック廃棄物の攪拌を行うことを特徴とする。
【０００７】
前述したように構成した本発明のプラスチック廃棄物の油化装置では、加熱炉の加熱室に対して供給する燃焼ガスを、整流板を介して均一に流通させることができるとともに、分解槽の内部に攪拌翼装置を配置して溶融プラスチックを攪拌し、前記攪拌翼装置を用いて溶融プラスチックに対する加熱作用を行うために、分解槽内部に収容される溶融プラスチックに対して、加熱作用を効率良く行うことができる。また、前記加熱炉に配置するバーナ装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温の燃焼ガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させる手段を構成することにより、加熱に必要とされる燃料を節約して、分解炉装置の稼働コストを低減することができる。
【０００８】
さらに、本発明において、分解槽の内部で回転する攪拌翼装置に対して、パイプ部材を組み合わせた燃焼ガスの流通経路を構成しているので、分解槽に収容される溶融プラスチックに対して分解槽の外側から加熱する作用と内部から加熱する作用とを併用して行うことができる。前述したような作用に加えて、攪拌翼装置に対してスクレーパ部材を配置しているので、分解槽の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止して、分解槽内部での溶融プラスチックに対する加熱作用を良好な状態で行わせるとともに、分解槽内部の清掃等を行う回数を減らして、メンテナンスの手間を省くことができる。
【０００９】
【実施例】
図示される例にしたがって、本発明のプラスチック廃棄物の油化装置を説明する。まず、本発明のプラスチック廃棄物の油化装置において、加熱分解して油成分を抽出するための溶融プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンコポリマー、エチレン・酢酸ビニルコポリマー等の各種オレフィン系ポリマー、ポリスチレン、ブチルゴム、天然ゴム等のように、熱可塑性を有するプラスチック材料を第１の対象物とする。また、架橋ポリエチレン等のように、高温で加熱しても半溶融化（脆化）するだけで液状化しないものをも対象とすることが可能であるが、そのような性質を持つプラスチック廃棄物は、熱可塑性を持つ破棄プラスチックと混合することにより対処可能である。
【００１０】
前記プラスチック廃棄物には、無機質充填材料や、安定剤、難燃剤、滑剤、カーボンブラック等の混合物を含んでも良く、それ等のプラスチック廃棄物を破砕処理した後で使用する。前記プラスチック廃棄物に対する熱分解を促進させるために、従来より知られている分解促進剤を使用することが可能であり、粉末やペレット状のもの、または液状のものを溶融プラスチックに混入して用いることができる。例えば、粉末状の分解促進剤としては、シリカ、アルミナ系の物や、ゼオライト等を用いることが可能であり、液状の分解促進剤として、炭化水素油等を使用することが可能である。
【００１１】
図１に示す例は、本発明の装置の概略の構成を示す説明図であり、プラスチック廃棄物油化装置１の分解炉装置２には、溶融プラスチックを収容して熱分解する作用を行う分解槽５を加熱炉３の内部に収容し、前記加熱炉３に対して加熱装置６を配置している。前記分解槽５は、円筒状断面の部材として構成され、下側端部にコーン状に絞った固形物案内部を配置している。前記プラスチック廃棄物油化装置１においては、原料ホッパ１０から供給するプラスチック廃棄物を、加熱混練機構を構成するスクリュー搬送装置１１により溶融化又は半溶融化し、投入シュート１２を介して分解槽５に供給する装置を配置している。
【００１２】
また、前記分解槽５の上部には、溶融プラスチックから分解された油ベーパーを排出するためのガス排出管１３を配置し、前記ガス排出管に接続される凝縮器１４により油成分を凝縮させて、生成された油成分をタンク１５に収容する。前記分解槽５の下部の絞られた端部には、固形物を含む残渣を排出するための排出装置１６を配置し、縦コンベア１７の下部にバルブ装置１８を介して排出コンベア１９を設けて、固形物を含む残渣を装置の外部に排出する。
【００１３】
前記分解炉装置２を構成する加熱炉３には、上下部に開口３５、３６を配置し、バーナ装置により構成される加熱装置６から送り出される加熱された燃焼ガスを、下部の開口３６から加熱炉３の加熱室３３に供給し、上部開口３５から排出させる。前記加熱炉３の加熱室３３内部での燃焼ガスの案内を行うために、加熱室３３内部には、らせん状の整流板４を設けており、加熱装置６から吹き込まれる燃焼ガスは、整流板４に沿って上方に移動する間に、分解槽５の周囲を均一に加熱する作用を行う。
【００１４】
前記分解槽５の内部には、駆動軸７１により回転される攪拌装置７を配置しており、分解槽５に投入される溶融又は半溶融プラスチックを攪拌装置により攪拌混合しながら、熱分解を促進させるようにする。また、前記攪拌装置７には、駆動軸７１を後述するように二重管として構成したものを用い、バーナ７５から熱気を吹き込んで、パイプで構成する攪拌翼装置８５を加熱し、分解槽内部で溶融プラスチックに対する加熱作用を攪拌翼装置を用いても行い得るように構成している。そして、前記分解槽５に投入シュート１２から投入された溶融プラスチックは、加熱作用により分解して、分解槽５の上部に溶融部５５を形成して油成分をガスとして放出し、固形物を含む残渣は濃縮部５６に溜まる状態となる。
【００１５】
前記図１に示す装置において、加熱炉３と分解槽５を組み合わせた分解炉装置２は、図２に示されるように構成することができる。前記図２に示される例において、加熱炉３に対して配置する加熱装置を、実公平６−１２３４３号公報に示されるような蓄熱型交番燃焼式バーナ装置を用いているもので、前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１においては、図示されるように、２つのバーナ装置６２、６３を吸排気切換装置６４を介して配置しており、前記バーナ装置のそれぞれには、排気を吸引する際に排気ガスの熱を蓄熱する部材を設けている。
【００１６】
前記図２に示す蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１の例においては、上部のバーナ装置６２から燃焼ガスを排出する際に、下部のバーナ装置６３では排気ガスを吸引するとともに、排気ガスの余熱を蓄熱体に蓄熱する。次に、吸排気切換装置６４を作動させて、下部のバーナ装置６３から燃焼ガスを排出する動作に切り換えた際には、上部のバーナ装置では排気ガスを吸引して、排気ガスの余熱を蓄熱体に蓄熱する作用を行うようにして、排気中の熱を有効に利用できる装置を構成している。また、前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１においては、吸排気切換装置６４と、図示を省略した燃料と空気の供給装置とを組み合わせて、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる動作を繰り返しながら、加熱室３３に対する加熱作用を行わせるようにする。
【００１７】
前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１を設けた加熱炉３では、上下に配置する開口３５、３６に対して配置するバーナ装置６２、６３から、交互に吹き込まれる燃焼ガスを、加熱室３３の内部で整流板４により分解槽５の周囲に流通させて、前記分解槽５を均一に加熱する作用を行わせる。また、前記加熱炉３は、外表面に配置する鉄板により構成される外板３１の内部に、セラミックファイバーなどの断熱材料による断熱層３２を所定の厚さで被覆しており、加熱炉３の上部には、加熱炉の上部を覆う上蓋３４を着脱可能に設けている。なお、前記加熱炉３は、内部に配置する分解槽５と同様に、加熱室３３の内面形状を略円筒形状のものとして構成すると、分解槽５に対する加熱作用を良好な状態で行わせることが可能になる。
【００１８】
前記加熱炉３の内部に配置される分解槽５の内部には攪拌装置を配置しており、前記攪拌装置を中心部に配置する駆動軸７１と、前記駆動軸で回転可能に設けた攪拌翼装置８５により構成している。前記駆動軸７１は二重管として構成しているもので、大径の外管７２の内部に小径の内管７３を配置し、駆動軸に対して配置する駆動装置８０により所定の回転速度で駆動される。前記駆動装置８０は、モータ８１に設けたスプロケット８２と駆動軸７１に設けたスプロケット８３に対してチェーン８４を巻き掛けて、駆動伝達する手段を構成しているもので、モータに一体に組み込む減速装置等を介して、駆動軸を任意の速度で回転させ得るように構成する。
【００１９】
前記駆動軸７１の上部には、ロータリージョイント７４を介してバーナからの燃焼ガスをガス導入管７５を介して内管７３へ導入する給気系統と、外観７２を介してガス排気管７６に接続する排気系統を設けている。また、前記駆動軸には外管７２に対して攪拌翼装置８５を取り付けており、前記攪拌翼装置８５の枝管を構成する横パイプ８６……を、直角に配置し、前記横パイプ８６……の先端部に縦パイプ８７……を配置している。前記横パイプ８６と縦パイプ８７とは、パイプ部材により構成して、各パイプ部材を相互に連通させる状態で接続するとともに、外管７２と横パイプ８６の間で燃焼ガスを流通させるように開口を設けて接続し、各パイプの内部に燃焼ガスを流通させることができるように構成する。
【００２０】
そして、内管７３の下端部からから外管７２に供給される燃焼ガスを、下部に配置する横パイプ８６ｃに向けて分流させ、縦パイプ８７ｃを通して上部の横パイプから外管７２に向けて排出させるようなガス移動経路を構成することができる。また、前記攪拌翼装置８５において、縦パイプ８７……の外側にはスクレーパ部材９０を取り付けており、前記スクレーパ部材９０の突出側先端部を、分解槽５の内壁に摺動させることにより、溶融プラスチックの固形成分が分解槽５の内壁に付着して固化することを防止し、分解槽の外側から加える熱を、溶融プラスチックに対して伝達する作用を良好な状態で行い得るようにする。なお、本発明の装置において、前記スクレーパ部材の支持構造と、攪拌翼装置８５における熱伝達作用とは、後で詳細に説明する。
【００２１】
【加熱装置と攪拌装置に対する加熱部材の構成】
前記図１、２に示されるように構成される分解炉装置２においては、図３に示すように、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１を加熱炉３に配置して、分解槽５に対する加熱装置を構成することができるが、前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１の燃焼ガスを攪拌装置に案内し、攪拌翼装置８５に対する加熱作用を行うことも可能である。前記図３に示す例では、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１に配置する２つのバーナ装置６２、６３を交互に燃焼させ、別のバーナに設けた排気経路を作動させて蓄熱と排気とを行う際に、加熱室３３の内部の圧力を外気に対して２００〜５００ｍｍ水柱程度高い圧力に維持させるようにする。また、前記加熱炉３には別の開口３７を配置しておき、駆動軸７１の内管に接続するガス案内管７８を、前記開口３７に設けたガス排出管７７に接続している。
【００２２】
そして、前記分解炉装置２において、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１により加熱室３３内で高圧のガスを流通させて、分解槽５に対する加熱作用を行う際に、炉内の高温の燃焼ガスを駆動軸７１を介して攪拌翼装置８５に向けて案内し、攪拌翼装置８５を用いて分解槽５内部で攪拌する溶融プラスチックに対する加熱作用を行わせ、駆動軸の外管から外気にガスを排出させることができる。なお、前記駆動軸７１の内管とガス案内管７８との間にブロワー７９を配置して、攪拌翼装置に対する加熱作用を補助する手段を設けることも１つの方法ではあるが、加熱室におけるガスの圧力が十分に大きい場合には、特にガス管路にブロワーを設ける必要がない。
【００２３】
前記図３の実施例とは別に、本発明の分解炉装置においては、図４に示すように、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置を用いずに、一般的なバーナ装置６５を配置することも可能である。図４に示される例では、加熱炉３の下部開口３６に対してバーナ装置６５を配置し、上部開口３５から排気する手段を構成している。さらに、加熱炉３の上部の任意の位置に第３の開口３７を設け、前記図３の場合と同様に、駆動軸７１の内管との間にガス案内管７８を接続し、加熱室３３の燃焼ガスを用いて攪拌翼装置８５に対する加熱作用を行う装置を構成する。
【００２４】
なお、図４に示す例においても、前記図３の実施例と同様に、加熱室３３内部のガス圧力を外気に対して所定の値だけ高圧になるように、排気系統に加熱室３３内のガス圧力を外気よりも高く維持させる手段を配置する。そして、加熱室３３内の高圧の燃焼ガスを駆動軸７１を介して攪拌翼装置に案内してから、駆動軸の外管を介して外気に放出させることにより、攪拌翼装置に対して別体の加熱手段を配置せずに、分解槽５内部の溶融プラスチックに対する攪拌と加熱の作用を行わせることができる。また、前記図３、４に示す例において、攪拌翼装置に対して加熱室３３内の燃焼ガスを案内する手段に対して、ブロワーまたはファンを配置する場合には、耐熱性を有する特殊金属又はセラミック製の羽根部材等により構成したファンを配置して、例えば、加熱室３３内が４００℃程度に維持される際に、その温度に耐え得る送風装置を構成する。さらに、加熱室３３内の圧力が攪拌翼装置の配管の内部に燃焼ガスを流通させるために必要とされる圧力よりも、十分に高く設定された状態では、ブロワーやファン等を用いずに、攪拌翼装置に対する燃焼ガスの流通を行わせることが可能である。
【００２５】
【整流板の取り付け構造】
前記図２等に示されるように、加熱室３３の内部でバーナ装置から排出される燃焼ガスを案内するために、加熱炉３の内壁と分解槽５の外壁との間に、らせん状の整流板４を配置しており、燃焼ガスを整流板４により形成される流路に沿わせて案内し、分解槽５を外側から均一に加熱する装置を構成している。前記整流板４は、例えば、加熱炉３と分解槽５に対してそれぞれ固定手段を配置せずに、加熱室３３の底部分に配置するスタンド部材を介して、内部で独立した状態で設けることも可能であるが、その他に、図５、６の例に示すように、加熱炉また分解槽に対して固定手段を介して配置することができる。
【００２６】
図５に示す例は、整流板４を分解槽５の外壁に対して、溶接部４１を介して固着して取り付けた場合を示している。前記整流板４を分解槽５に固着する場合には、金属製の分解槽５と整流板４とを直接接続するので、燃焼ガスが整流板４に案内される状態で流れる際に、分解槽にフィン部材として整流板４を取り付けた場合と同様に、整流板４を加熱した熱を分解槽５に伝達する作用が行われる。したがって、分解槽の内部に収容する溶融プラスチックを加熱する作用を良好な状態で行うことができるために、分解炉装置における熱効率を向上させることができる。ただし、前記図５に示すような整流板４の取り付け構造を用いる場合には、加熱炉３の上部に大きな開口を配置することと、分解槽５を分解炉装置から取り外して点検修理等を行う際には、整流板を一体に設けてサイズが大きくなった分解槽の取り扱いを行う必要がある。
【００２７】
前記図５に示す例とは別に、図６に示す例は、加熱炉３の内壁にスタッド４２……をそれぞれ突出させて配置し、前記スタッド４２……に対して整流板の外側の部分を固定ねじ又は溶接等の固着手段４３を用いて固定している。前述したような整流板を加熱炉本体に固着する手段を構成する場合には、加熱炉３の外板３１にスタッド４２の基部を溶接等により固定し、前記スタッド４２を断熱層３２に貫通させる状態で配置するのであるから、スタッド４２を介して加熱室内部から外に放出する熱をできるだけ少なくすることが必要である。そこで、前記スタッドを熱伝導率の小さな金属材料を用いて構成することや、スタッドをできるだけ細い部材として構成すること、または、セラミック製の棒状の部材を用いて、加熱室内の熱を外板を介して外部に放出させないようにする必要がある。さらに、前記断熱層３２を硬質のセラミック材料により構成する場合には、断熱層にボルトの端部を埋め込んでスタッドとして作用させ、前記ボルトに対して整流板４を固定する手段を構成することも可能である。
【００２８】
【スクレーパ部材の構成】
前記図２に示された例では、攪拌翼装置８５の縦パイプ８７に対してスクレーパ部材９０を取り付けて、分解槽５の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止すると共に攪拌効率を上げる手段を構成している。前記スクレーパ部材としては、例えば、図７〜９に示すような取り付け構造を用いることができるもので、分解槽５の壁の内面が真円でない場合及び、温度によって攪拌装置の熱伸びが大きい場合に、分解槽の内壁にスクレーパ部材９０の先端部を摺動させる状態で攪拌翼装置を回転させ、分解槽の内壁に対してスクレーパ部材９０の先端部が所定の圧力で押圧される状態で摺動しながら、分解槽の内壁の付着物を掻き取る作用を行わせるようにする。前述したように、攪拌翼装置に対してスクレーパ部材を配置することは、例えば、プラスチック廃棄物油化装置において、溶融プラスチックの単位時間あたりの処理量を増大させようとすると、分解炉装置に設ける分解槽５の径を大きくする必要があるものの、円筒状の分解槽の径を大きくすると、分解槽を完全な円形のものとして作成することが困難になり、若干の歪みが発生することは避けられない。そして、攪拌翼装置を回転させて溶融プラスチックに対する攪拌と加熱を行いながら、分解槽の内壁に付着する固形成分を除去しようとすると、スクレーパ部材を攪拌翼装置の縦パイプに対して取り付ける位置で、スクレーパ部材を外側に突出させる方向に付勢する手段を設けることが必要となる。
【００２９】
前述したような目的に対処させるために、本発明においては、図７〜９に示すように、スクレーパ部材９０を縦パイプ８７に対して揺動可能に取り付けているもので、攪拌翼装置８５の縦パイプ８７の外側（分解槽の内壁に対応する側）に、フランジ部材９１を固着して設け、前記フランジ部材９１を介してスクレーパ部材９０を取り付けている。また、前記フランジ部材９１とスクレーパ部材９０の間には、ボルト部材９２を介してコイルスプリング９３を配置しており、スクレーパ部材の先端部が分解槽５の内壁に摺動する際に、分解槽５の内壁の円弧面の歪みにより押圧された場合は、ボルト部材に対してスクレーパ部材を揺動させ得るように設けている。なお、本発明の分解槽５においては、内壁の円弧には歪み等はあるものの、凹凸等は形成されてないので、前記スクレーパ部材を支持部材に対して若干の揺動を許容する状態に支持するのみで、分解槽の内壁に摺動させることができる。
【００３０】
また、前記スクレーパ部材９０を縦パイプ８７に対して支持させ、支持部材を介して揺動可能にするための取り付け手段としては、図示されるように、ボルト部材を介してコイルスプリングをフランジ部材とスクレーパ部材の間に配置することの他に、他の任意の取り付け手段を設けることが可能である。例えば、前記フランジ部材とスクレーパ部材とをバネ板部材により構成し、ボルト部材による取り付け部に若干の遊びを設けた場合にも、スクレーパ部材の先端部を分解槽の内壁に沿わせて案内することが可能になる。さらに、前記フランジ部材に対して、スクレーパ部材を外側に押し出す方向に付勢するバネ部材を用いて掻き取り部材を構成することも可能である。そして、前述したような支持構造を用いて、攪拌翼装置８５の縦パイプ８７にスクレーパ部材９０を取り付け、駆動軸を回転させて分解槽５の内壁を清掃する場合には、分解槽５内部で攪拌翼装置により攪拌される溶融プラスチックに対して加熱する作用を良好に行うことができ、溶融プラスチックに対する熱分解の作用を促進させることができる。
【００３１】
【分解炉装置における加熱作用】
前述したように構成した本発明の分解炉装置２において、溶融プラスチックが投入シュート１２から分解槽５に投入される際の温度は１５０〜３００℃となっている。また、加熱装置６から加熱炉３の加熱室に供給される燃焼ガスの温度は５００〜７５０℃であり、その燃焼ガスにより分解槽５の内部に収容される溶融プラスチックに対しては、３００〜５００℃で熱分解作用が行われる。前記分解槽５の外側から加熱する作用に対して、攪拌翼装置に対して駆動軸の外管から供給される燃焼ガスの温度は、５００℃よりも高く設定する必要があるので、駆動軸の内管に向けてバーナから供給する燃焼ガスも、溶融プラスチックの温度を低下させないような値に維持させる。なお、前記各部材の温度は、平均的なプラスチック廃棄物に関するものであり、プラスチック廃棄物としてのプラスチック材料を特定した場合には、その特定したプラスチック材料の熱分解の温度に対応させて、各部分の温度を設定する。
【００３２】
前記溶融プラスチックを収容した分解槽５には、外側から加熱される温度が、溶融プラスチックの熱分解温度よりも高いので、分解槽の内壁に接する溶融プラスチックは容易に揮発成分を放出して炭化物が固化することが想定される。そこで、前記分解槽５の内部で攪拌翼装置により掻き取りと攪拌作用を行わせることにより、分解槽の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止するとともに、溶融プラスチック全体を均一な温度に維持させるようにして、特定のプラスチック廃棄物の熱分解の作用に対処させるようにする。また、前記分解炉装置における加熱作用は、加熱装置として蓄熱型交番燃焼式バーナ装置を用いる場合、または、一般的なバーナ装置を用いた場合のいずれでも同様な制御を行うことが可能である。
【００３３】
本発明の分解炉装置において、前記攪拌翼装置に対して加熱作用を行う場合には、図２において説明したように、駆動軸７１の内管７３に対して燃焼ガス供給手段を配置し、内管の下端部から外管７２に向けて案内する燃焼ガスを、外管に接続した横パイプ８６から縦パイプ８７を介して流通させる。前記攪拌翼装置のパイプ部材に対して燃焼ガスを均等に流通させるためには、例えば、図８に示すように、２つの横パイプ８６ａ、８６ｂに対応させて、縦パイプ８７に対して閉じ部８８、８８ａを配置し、燃焼ガスを外管７２から横パイプ８６ｂ、縦パイプ８７、横パイプ８６ａを通って外管７２に戻すような流通経路を構成することも可能である。また、前記図２に示される攪拌翼装置においては、内管の下端部と横パイプとの間にガスの流れを分流する手段を任意に配置して、攪拌翼装置の縦パイプに対する燃焼ガスの流路を設定し、攪拌翼装置による溶融プラスチックの加熱作用を均一に行わせるような機構を構成することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のプラスチック廃棄物の油化装置は、前述したように構成したものであるから、加熱炉の加熱室に対して供給する燃焼ガスを、整流板を介して均一に流通させることができるとともに、分解槽の内部に攪拌翼装置を配置して溶融プラスチックを攪拌し、前記攪拌翼装置を用いて溶融プラスチックに対する加熱作用を行うために、分解槽内部に収容される溶融プラスチックに対して、加熱作用を効率良く行うことができる。また、前記加熱炉に配置するバーナ装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温のガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させる手段を構成することにより、加熱に必要とされる燃料を節約して、分解炉装置の稼働コストを低減することができる。
【００３５】
さらに、本発明において、分解槽の内部で回転する攪拌翼装置に対して、パイプ部材を組み合わせた燃焼ガスの流通経路を構成しているので、分解槽に収容される溶融プラスチックに対して分解槽の外側から加熱する作用と内部から加熱する作用とを併用して行うことができる。前述したような効果に加えて、攪拌翼装置に対してスクレーパ部材を配置しているので、分解槽の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止して、分解槽内部での溶融プラスチックに対する加熱作用を良好な状態で行わせるとともに、分解槽内部の清掃等を行う回数を減らして、メンテナンスの手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック廃棄物の油化装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に設ける分解炉装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の分解炉装置の別の実施例の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の分解炉装置の他の実施例の構成を示す説明図である。
【図５】分解槽に整流板を取り付ける例の説明図である。
【図６】加熱炉の内部に整流板を取り付ける例の説明図である。
【図７】分解槽の内部に配置する攪拌翼装置の構成を示す説明図である。
【図８】攪拌翼装置とスクレーパ部材の関係を示す説明図である。
【図９】スクレーパ部材の取り付け構造の説明図である。
【符号の説明】
１    プラスチック廃棄物油化装置、  ２    分解炉装置、  ３    加熱炉、
４    整流板、  ５    分解槽、  ６    加熱装置、  ７    攪拌装置、
３１    外板、  ３２    断熱層、  ６１    蓄熱型交番燃焼式バーナ装置、
６２・６３・６５    バーナ装置、７１    駆動軸、  ７２    外管、
７３    内管、  ８０    駆動装置、  ８５    攪拌翼装置、
８６    横パイプ、  ８７    縦パイプ、  ９０    スクレーパ部材。
【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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