(57)【要約】【課題】構造の強度が極めて良く、径穴がより小さいろ過穴を作製可能なろ過プレートとその作製方法及びろ過装置を提供する。【解決手段】金属で一体成形され、厚さ方向に沿って第１面と第２面とを有するプレートと、複数のろ過穴ユニットと、を備え、複数のろ過穴ユニットは、プレートの第１面と第２面とを貫通し、大径穴と、大径穴と連通し、厚さ方向に沿って伸びる複数の小径穴と、を備え、各小径穴は、レーザーにより、第１面から第２面へ加工を行って形成され、各小径穴は、第１端と、第２端と、を有し、大径穴は第１面に近接し、各小径穴の第１端は大径穴と連接し、各小径穴の第２端は第２面に近接し、第１端の断面積は第２端の断面積より大きく、第１端と第２端との間の距離は０．２〜３．５ｍｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属で一体成形され、厚さ方向に沿って第１面と第２面とを有するプレートと、複数のろ過穴ユニットと、を備え、
前記複数のろ過穴ユニットは、前記プレートの前記第１面と前記第２面とを貫通し、大径穴と、前記大径穴と連通し、前記厚さ方向に沿って伸びる複数の小径穴と、を備え、
前記各小径穴は、レーザーにより、前記第１面から前記第２面へ加工を行って形成され、
前記各小径穴は、第１端と、第２端と、を有し、
前記大径穴は前記第１面に近接し、
前記各小径穴の前記第１端は前記大径穴と連接し、
前記各小径穴の前記第２端は前記第２面に近接し、
前記第１端の断面積は前記第２端の断面積より大きく、
前記第１端と前記第２端との間の距離は０．２〜３．５ｍｍであることを特徴とする、
ろ過プレート。
【請求項２】
前記大径穴の穴径は３〜３０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のろ過プレート。
【請求項３】
前記小径穴の前記第１端に位置する穴径は０．０３ｍｍであり、前記小径穴の前記第２端に位置する穴径は０．３０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のろ過プレート。
【請求項４】
前記第１面と前記第２面との間の距離は１．５〜６．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のろ過プレート。
【請求項５】
前記複数のろ過穴ユニットの前記大径穴には、複数のホール層が形成され、前記複数のホール層は、前記プレートの中間部分と外縁との間を囲むことを特徴とする、請求項１に記載のろ過プレート。
【請求項６】
前記第１面と前記第２面との間の距離は５．５ｍｍであり、前記第１端と前記第２端との間の距離は１．２ｍｍであり、前記大径穴は、機械的な刃具の加工によって形成され、その穴径が１０ｍｍであり、前記小径穴の前記第１端に位置する穴径は０．１８ｍｍであり、前記小径穴の前記第２端に位置する穴径は０．２５ｍｍであり、前記小径穴は、前記第２端から前記第１端へ徐々に拡径し、前記複数のろ過穴ユニットの前記大径穴により、複数の穴列が形成され、何れかの隣接する二列の穴列の前記大径穴は交錯配列され、隣接する前記大径穴同士の間の距離は１．５ｍｍであり、前記複数のろ過穴ユニットの前記大径穴に複数のホール層が形成され、前記複数のホール層は、前記プレートの中間部分と外縁との間を囲み、前記中間部分には、直径が前記大径穴より大きい中心穴が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のろ過プレート。
【請求項７】
請求項１から６のうちの何れかの一項に記載のろ過プレートを少なくとも一つ備え、
更に、本体と、スクラッチ装置と、を備え、
前記本体は、前記ろ過プレートを収容するチェンバーを備え、少なくとも一つの前記ろ過プレートにより、前記チェンバーが原料投入空間と少なくとも一つの原料排出空間とに分けられ、
前記スクラッチ装置は、前記ろ過プレートのうちの一つの前記第２面に回動可能に設けられており、前記第２面にある残留原料をスクラッチするスクレーパーを少なくとも一つ備えることを特徴とする、
ろ過装置。
【請求項８】
前記ろ過プレートは二つあり、前記スクレーパーは二つあり、前記二つのろ過プレートは、それぞれの前記第２面を互いに向くように距離を置いて設けられ、前記二つのろ過プレートの前記第２面により、前記原料投入空間が形成されることを特徴とする、請求項７に記載のろ過装置。
【請求項９】
更に、前記原料投入空間と連通する原料排出機構を備え、前記原料排出機構により、前記原料投入空間からの前記残留原料を圧搾して外部に排出可能であることを特徴とする、請求項７に記載のろ過装置。
【請求項１０】
プレートを用意し、前記プレートは、金属で一体成形され、厚さ方向に沿って第１面と第２面とを有するステップと、
機械的な刃具により、前記プレートの前記第１面から加工して複数の大径穴を形成するステップと、
レーザーヘッドと前記第１面とをある相対位置に保持して、レーザーにより、前記第１面から前記第２面へ、前記各大径穴の底面を加工して複数の小径穴を形成し、前記相対位置は、前記第２面を基準として、前記レーザーヘッドが前記第１面より低くないと定義し、前記各小径穴は、第１端と、第２端と、を備え、前記各小径穴の前記第１端は前記大径穴と連接し、前記第１端と前記第２端との間の距離は０．２〜３．５ｍｍであるステップと、を含むことを特徴とする、
ろ過プレートの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろ過プレートとその作製方法及びろ過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄された樹脂製品を原料とする場合に、当該原料は、リサイクル作製システムに投入されて粉砕して乾燥した後、システムの熱溶融押出ねじ軸に流入して、一定の温度まで加熱されて流動性を与える。この後、溶融される樹脂は、ろ過システムを通過し、ろ過システムにより、樹脂ではないものがろ過されて排除される。そして、リサイクル作製システムの型板作製装置により、ろ過された樹脂は、圧搾されて排出されて、冷却して切断することにより、粒を形成する。
【０００３】
従来の樹脂リサイクル機のろ過プレートは、機械的な刃具により、ろ過穴を加工して形成する。ろ過穴は、同じ穴径を有する貫通孔であるため、原料の排出圧力がより大きく、ゴミが付着しやすく、塞がれやすい。ひいては損壊しやすいため、寿命が大幅に減少する。
また、機械的な刃具の加工の限界は約０．３ｍｍであるため、もっと小さい寸法の粒を作製するために、複数のろ過網を交錯するように重ねることにより、ろ過穴をより小さい穴径にすることが必要である。しかしながら、このような構成によれば、部材の点数が多くなり、作製コストが増加し、結合の構造強度が良くなく、ゴミが付着しやすく、塞がれやすく、ろ過網同士の間に隙間があるため、樹脂が堆積しやすく、原料の排出圧力は極めて大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主な目的は、構造の強度が極めて良く、径穴がより小さいろ過穴を作製可能なろ過プレートとその作製方法及びろ過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のろ過プレートは、金属で一体成形され、厚さ方向に沿って第１面と第２面とを有するプレートと、複数のろ過穴ユニットと、を備え、複数のろ過穴ユニットは、プレートの第１面と第２面とを貫通し、大径穴と、大径穴と連通し、厚さ方向に沿って伸びる複数の小径穴と、を備え、各小径穴は、レーザーにより、第１面から第２面へ加工を行って形成され、各小径穴は、第１端と、第２端と、を有し、大径穴は第１面に近接し、各小径穴の第１端は大径穴と連接し、各小径穴の第２端は第２面に近接し、第１端の断面積は第２端の断面積より大きく、第１端と第２端との間の距離は０．２〜３．５ｍｍであることを特徴とする。
【０００６】
本発明のろ過プレートは、大径穴の穴径は３〜３０ｍｍであることを特徴とする。
【０００７】
本発明のろ過プレートは、小径穴の第１端に位置する穴径は０．０３ｍｍであり、小径穴の第２端に位置する穴径は０．３０ｍｍであることを特徴とする。
【０００８】
本発明のろ過プレートは、第１面と第２面との間の距離は１．５〜６．０ｍｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明のろ過プレートは、複数のろ過穴ユニットの大径穴には、複数のホール層が形成され、複数のホール層は、プレートの中間部分と外縁との間を囲むことを特徴とする。
【００１０】
本発明のろ過プレートは、第１面と第２面との間の距離は５．５ｍｍであり、第１端と第２端との間の距離は１．２ｍｍであり、大径穴は、機械的な刃具の加工によって形成され、その穴径が１０ｍｍであり、小径穴の第１端に位置する穴径は０．１８ｍｍであり、小径穴の第２端に位置する穴径は０．２５ｍｍであり、小径穴は、第２端から第１端へ徐々に拡径し、複数のろ過穴ユニットの大径穴により、複数の穴列が形成され、何れかの隣接する二列の穴列の大径穴は交錯配列され、隣接する大径穴同士の間の距離は１．５ｍｍであり、複数のろ過穴ユニットの大径穴に複数のホール層が形成され、複数のホール層は、プレートの中間部分と外縁との間を囲み、中間部分には、直径が大径穴より大きい中心穴が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のろ過装置は、請求項１から６のうちの何れかの一項に記載のろ過プレートを少なくとも一つ備え、更に、本体と、スクラッチ装置と、を備え、本体は、ろ過プレートを収容するチェンバーを備え、少なくとも一つのろ過プレートにより、チェンバーが原料投入空間と少なくとも一つの原料排出空間とに分けられ、スクラッチ装置は、ろ過プレートのうちの一つの第２面に回動可能に設けられており、第２面にある残留原料をスクラッチするスクレーパーを少なくとも一つ備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明のろ過装置は、ろ過プレートは二つあり、スクレーパーは二つあり、二つのろ過プレートは、それぞれの第２面を互いに向くように距離を置いて設けられ、二つのろ過プレートの第２面により、原料投入空間が形成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明のろ過装置は、更に、原料投入空間と連通する原料排出機構を備え、原料排出機構により、原料投入空間からの残留原料を圧搾して外部に排出可能であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のろ過プレートの作製方法は、プレートを用意し、プレートは、金属で一体成形され、厚さ方向に沿って第１面と第２面とを有するステップと、機械的な刃具により、プレートの第１面から加工して複数の大径穴を形成するステップと、レーザーヘッドと第１面とをある相対位置に保持して、レーザーにより、第１面から第２面へ、各大径穴の底面を加工して複数の小径穴を形成し、相対位置は、第２面を基準として、レーザーヘッドが第１面より低くないと定義し、各小径穴は、第１端と、第２端と、を備え、各小径穴の第１端は大径穴と連接し、第１端と第２端との間の距離は０．２〜３．５ｍｍであるステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のろ過プレートとその作製方法及びろ過装置は、一体成形されるプレートの構造の強度が良く、プレートに穴を直接形成することにより、加工が迅速で簡易となり、複数の部材を別々に加工して穴あけて組み合わせることが必要なくなり、徐々に拡径する小径穴により、原料のろ過および排出が容易となり、原料の排出圧力がより低く、樹脂は、塞がり難くなり、付着し難くなり、寿命が大幅に増加するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るろ過プレートを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るろ過プレートを示す正面図である。
【図３】図２の一部を示す拡大図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図５】図４の一部を示す拡大図である。
【図６】図５の一部を示す拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係るろ過装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１から図６を参照する。本発明の実施形態に係るろ過プレート１は、プレート１０と、複数のろ過穴ユニット２０と、を備える。
【００１９】
プレート１０は、金属で一体成形され、厚さ方向に沿って第１面１１と第２面１２とを有する。各ろ過穴ユニット２０は、プレート１０の第１面１１と第２面１２とを貫通し、大径穴１３と、大径穴１３と連通し前記厚さ方向に沿って伸びる複数の小径穴１４と、を備える。各小径穴１４は、第１端１４１と、第２端１４２と、を備える。第１端１４１の断面積は、第２端１４２の断面積より大きい。これにより、構造の強度は極めて良く、穴徑がより小さいろ過穴（小径穴１４）を作製可能である。
【００２０】
本実施形態では、大径穴１３は第１面１１に近接し、小径穴１４は第２面１２に近接し、各小径穴１４の第１端１４１は大径穴１３と連接し、各小径穴１４の第２端１４２は第２面１２に近接する。接近というのは、「穴の開口が第１面１１または第２面１２に揃い」、又は「穴の開口が第１面１１または第２面１２より低く、又は高い」ことである。特に説明したいのは、各小径穴の第２端が大径穴と連接し、また、各小径穴の第２端が第２面に近接してもよい点である。
【００２１】
第１面１１と第２面１２との間の距離は１．５〜６．０ｍｍである。各ろ過穴ユニット２０の小径穴１４の数量は、例えば８００〜１５００で個ある。第１端１４１と第２端１４２との間の距離は０．２〜３．５ｍｍである。小径穴１４の第１端１４１に位置する穴径は０．０３ｍｍであり、小径穴１４の第２端１４２に位置する穴径は０．３０ｍｍである。小径穴１４は、第２端１４２から第１端１４１へ徐々に拡径することが好ましい。
本実施形態では、第１面１１と第２面１２との間の距離は５．５ｍｍであり、大径穴１３の穴径は１０ｍｍであり、隣接する大径穴１３同士の間の距離は１．５ｍｍである。プレート１０の中間部分には、直径が大径穴１３より大きい中心穴１５が設けられている。中心穴１５には、例えば第２面１２にある樹脂をスクラッチするスクラッチ装置を組付け可能である。スクラッチ装置により、第２面１２に残留する樹脂及び樹脂ではない物質をスクラッチ可能である。大径穴１３と小径穴１４との形状は、円形であることが好ましいが、楕円形、多辺形、又はその他の幾何形状でもよい。
【００２２】
本実施形態では、複数のろ過穴ユニット２０の大径穴１３に複数のホール層１６が形成される。複数のホール層１６は、プレート１０の中間部分と外縁との間を囲む。一方、複数のろ過穴ユニット２０の大径穴１３は、複数の穴列１７を形成し、何れかの隣接する穴列１７同士の大径穴１３は、交錯するように配列される。これにより、原料を均一に分散してろ過プレートを通過可能であり、通過の抵抗を減少可能であり、ろ過の速度を増加可能である。
実際に、樹脂は、第２面１２から小径穴１４の第２端１４２に進入して、大径穴１３でろ過されて排出される。このように、徐々に拡径する小径穴１４により、原料のろ過および排出が容易となり、樹脂は容易に塞がれない。
【００２３】
プレート１０は、スチール、合金、又は適正な強度を有する金属を採用する。本実施形態では、大径穴１３は、機械的な刃具により加工されて形成され、小径穴１４は、レーザーにより、第１面１１から第２面１２へ加工を行う。機械的な刃具により、同じ直径を有する大径穴１３を迅速で均一に加工可能であるが、機械的な刃具による加工は限界がある（例えば加工可能の穴径は０．３ｍｍ程度である。）ため、小径穴１４はレーザーにより加工して形成することが好ましい。レーザー加工により、徐々に拡径する小径穴１４を加工可能であり、その加工精度は極めて高い。
【００２４】
特に説明したいのは、レーザー加工は、レーザーヘッド４０と第１面１１とをある相対位置（一定の距離に離れ、又は互いに接触し）に保持する。すなわち、前記相対位置は、第２面１２を基準として、レーザーヘッド４０が第１面１１より低くないと定義する。レーザーヘッド４０が第１面１１を移動しながら、複数のろ過穴ユニット２０を含む区域を全面的に加工する。これにより、レーザー４１により第１面１１と各大径穴１３の底面とに穴が同時に形成される。このように、別のステップで各大径穴１３を加工することが必要なくなり、製造の効率は良くなる。
レーザー４１の絞りの焦点は、各大径穴１３の底面に近接する箇所に設定するため、プレート１０の複数のろ過穴ユニット２０以外に位置するより厚い部分は浅い窪みだけを形成し、各大径穴１３の底面には、円錐状を呈し貫通する小径穴１４が形成される。表面処理により、前記窪みを除去することが好ましい。これにより、プレート１０の表面は平坦になり、ゴミが付着し難くなる。
【００２５】
特に説明したいのは、レーザー加工はプレート１０の表面の外で行うため、プレート１０が厚すぎると、レーザー４１の絞りのエネルギー及び効果が良くない点である。小径穴１４の第１端１４１と第２端１４２との間の距離は大きすぎると、レーザー４１は貫通できなくなる。これにより、小径穴１４を形成することは難しくなる。
【００２６】
図７を参照する。本発明に係るろ過装置３０は、少なくとも一つのろ過プレート１と、本体３１と、スクラッチ装置３２と、を備える。本体３１は、ろ過プレート１を収容するチェンバー３１１を備える。本体３１は、ろ過装置３０のフレーム、周辺設備または機構を備える。少なくとも一つのろ過プレート１により、チェンバー３１１は、原料投入空間３１２と、少なくとも一つの原料排出空間３１３とに分けられる。
各スクラッチ装置３２は、ろ過プレート１のうちの一つの第２面１２に回動可能に設けられており、第２面１２にある残留原料をスクラッチする少なくとも一つのスクレーパー３２１と、スクレーパー３２１を駆動する駆動装置（例えばモータ）３２２と、を含む。本実施形態では、ろ過プレート１は二つあり、スクレーパー３２１は二つあり、二つのろ過プレート１の第２面１２は、互いに向くように距離を置いて設けられる。
二つのろ過プレート１の第２面１２により、原料投入空間３１２が形成される。各ろ過プレート１とチェンバー３１１の内壁との間に支持板３３を別に設けることが好ましい。これにより、ろ過プレート１の支持が強化され、ろ過プレート１は変形し難くなる。支持板３３には、ろ過プレート１のろ過穴ユニット２０及び原料排出空間３１３と連通する貫通孔３３１が複数設けられている。
【００２７】
ろ過装置３０は、更に、原料投入空間３１２と連通する原料排出機構（例えば原料脱水作製機構）３４を備える。原料排出機構３４は、例えばヘリカルブレード機構３４１により、原料投入空間３１２からの残留原料は、圧搾されて外部に排出されて、原料切り機構３５に切断される。
【００２８】
このように、一体成形されるプレートの構造の強度は良く、プレートに穴を直接に形成することにより、加工が迅速で簡易となり、複数の部材を別々に加工して穴をあけて組み合わせることが必要なくなり、徐々に拡径する小径穴により、原料のろ過および排出が容易となり、原料の排出圧力がより低く、樹脂は、塞がり難くなり、付着し難くなり、寿命が大幅に増加する。
【００２９】
以上、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ろ過プレート
１０  プレート
１１  第１面
１２  第２面
１３  大径穴
１４  小径穴
１５  中心穴
１６  ホール層
１７  穴列
２０  ろ過穴ユニット
３０  ろ過装置
３１  本体
３２  スクラッチ装置
３３  支持板
３４  原料排出機構
３５  原料切り機構
４０  レーザーヘッド
４１  レーザー
１４１  第１端
１４２  第２端
３１１  チェンバー
３１２  原料投入空間
３１３  原料排出空間
３２１  スクレーパー
３２２  駆動装置
３３１  貫通孔
３４１  ヘリカルブレード機構
【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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