(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、効率良く紙料を溶解処理することが可能な紙溶解処理装置を提供する。【解決手段】  紙溶解処理装置のタンク部（５）には、排出穴（１３ａ）を多数設けたプレート部（１３）と、撹拌用の回転翼部（１２）が配設されている。回転翼部の翼片は、垂直に立てた薄板を回転軸から放射方向に延ばした本体部（１２ａ）と、該本体部の端部を回転方向に折り曲げた先端部と、該本体部を一体であって、前記プレート部と離間した位置に保持されるヘラ部（１２ｃ）とで構成される。ヘラ部は、プレート部と平行な平板部（１２ｃ−１）と、該平板部と本体部の間に位置し、該プレート部に対して傾きのある斜板部（１２ｃ−２）とを有し、平板部、斜板部の順に排出穴の上方を通過する方向に回転翼部を回転させる。【選択図】図５
2015200030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃紙を液体中で撹拌し、溶解して処理する紙溶解処理装置（１）であって、
廃紙を溶解する液体を蓄えるタンク部（５）と、
溶解した廃紙を含む溶液を吸引するポンプ部（１５）と、
前記ポンプ部により吸引された溶液を通過させ、前記溶解した廃紙を残して排水する廃紙集積部（１７）と、
前記廃紙集積部に集められた廃紙を固形ブロックにするために圧縮する圧縮部（１８）とを備え、
前記タンク部は、前記タンク部の底面に配設され、前記溶解した廃紙を含む溶液を排出するための排出穴（１３ａ）を多数設けたプレート部（１３）と、該プレート部の上面側に配設された撹拌用の回転翼部（１２）とを有し、
前記回転翼部の翼片は、垂直に立てた薄板を回転軸から放射方向に延ばした本体部（１２ａ）と、該本体部の端部を回転方向に折り曲げた先端部（１２ｂ）と、該本体部と一体、かつ前記プレート部と離間した位置に保持されるヘラ部（１２ｃ）とで構成され、
前記ヘラ部は、前記プレート部と平行な平板部（１２ｃ−１）と、該平板部と前記本体部の間に位置し、該プレート部に対して傾きのある斜板部（１２ｃ−２）とを有し、
前記平板部、前記斜板部の順に前記排出穴の上方を通過する方向に前記回転翼部を回転させることを特徴とする紙溶解処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙溶解処理装置において、
前記プレート部と前記ヘラ部との距離が前記排出穴の直径より小さくなるように、前記回転翼部を配設したことを特徴とする紙溶解処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紙溶解処理装置において、
前記プレート部と前記ヘラ部との距離が、前記排出穴の直径の１０〜５０％となるように、前記回転翼部を配設したことを特徴とする紙溶解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃紙を液体中で撹拌し、溶解して処理する紙溶解処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大量に発生する古紙を機密が守られるように裁断等の処理をして、さらに再利用する技術が注目されている。シュレッダーとは異なる装置としては、液体の入った容器の底部に回転翼を設け、容器内を撹拌して紙料を処理する装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１の紙料解離装置は、容器の底部にロータ羽根（攪拌羽根）とポンプ羽根が取り付けられ、これらが同じ回転軸上を回転するようになっている。容器に投入された紙料は、まず、ロータ羽根の上縁で粗解離される。そして、粗解離された紙料は、ポンプ羽根の吸引作用によって多孔板の表面に吸い寄せられ、多孔板の表面においてロータ羽根の下縁と多孔板の孔の上縁の間で引き裂かれ、より細かく解離される。
【０００４】
その後、細かく解離された紙料は、孔を通ってチャンバ内に流れ込む際、多孔板の裏面においてポンプ羽根の上縁と多孔板の孔の下縁との間で引き裂かれて、さらに細かく解離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９３３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような回転翼と板の間で紙料を引き裂いて解離する方式の装置では、解離された紙料が孔に詰まって、紙料の処理が進まなくなることが起こり得る。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で効率良く紙料を溶解処理することが可能な紙溶解処理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】
【０００８】
本発明の紙溶解処理装置は、廃紙を液体中で撹拌し、溶解して処理する紙溶解処理装置であって、廃紙を溶解する液体を蓄えるタンク部と、溶解した廃紙を含む溶液を吸引するポンプ部と、前記ポンプ部により吸引された溶液を通過させ、前記溶解した廃紙を残して排水する廃紙集積部と、前記廃紙集積部に集められた廃紙を固形ブロックにするために圧縮する圧縮部とを備え、前記タンク部は、前記タンク部の底面に配設され、前記溶解した廃紙を含む溶液を排出するための排出穴を多数設けたプレート部と、該プレート部の上面側に配設された撹拌用の回転翼部とを有し、前記回転翼部の翼片は、垂直に立てた薄板を回転軸から放射方向に延ばした本体部と、該本体部の端部を回転方向に折り曲げた先端部と、該本体部と一体、かつ前記プレート部と離間した位置に保持されるヘラ部とで構成され、前記ヘラ部は、前記プレート部と平行な平板部と、該平板部と前記本体部の間に位置し、該プレート部に対して傾きのある斜板部とを有し、前記平板部、前記斜板部の順に前記排出穴の上方を通過する方向に前記回転翼部を回転させることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、液体の入ったタンク部に廃紙が投入されると、回転翼部の回転により撹拌され、廃紙が細かく溶解される。そして、溶解した廃紙を含む溶液はポンプ部により吸引され、廃紙集積部に集められる。ここでは、廃紙を残して排水されるので、廃紙集積部に集められた廃紙が圧縮部で圧縮されると、廃紙を固めた固形ブロックが生成される。
【００１０】
廃紙の溶解効率は、タンク部の底面に設けられた回転翼部の形状が寄与している。本体部は、垂直に立てた薄板を放射方向（外向き）に延ばした形状であるので、回転翼部が回転するとき、薄板の面積により大きな撹拌力が生じる。また、先端部は、回転方向（逆回転方向を含む）に折り曲げてあるので、端部が廃紙を砕いて溶解を促進する。
【００１１】
ヘラ部は平板部と斜板部とを有し、排出穴の上方を最初に平板部が通過し、次に斜板部が通過する方向に回転翼部が回転する。まず、排出穴の上方を平板部が通過したとき、細かくなった廃紙は排出穴の方向に押し出される。その後、排出穴の上方を斜板部が通過するとき、プレート部と平板部との間で抑えられていた溶液は急激に広がり、上方向の水流が生じる。これにより、排出穴付近に残った廃紙を吸い上げるので、排出穴の目詰まりを防止することができる。以上のように、回転翼部の形状を工夫することで、撹拌及び溶解の効率が高まり、廃紙の処理能力を向上させることができる。
【００１２】
本発明において、前記プレート部と前記ヘラ部との距離が前記排出穴の直径より小さくなるように、前記回転翼部を配設することが好ましい。
【００１３】
プレート部とヘラ部との距離（距離Ｄ１という）と、排出穴の直径（距離Ｄ２という）との関係は、廃紙の撹拌が開始してから固形ブロックが生成されるまでの時間に影響する。Ｄ１＜Ｄ２に設定すると、ヘラ部によってプレート部の上面に浮遊する廃紙を排出穴の方向に押し出す力が強くなり、装置の効率を高めることができる。
【００１４】
さらに、前記プレート部と前記ヘラ部との距離が、前記排出穴の直径の１０〜５０％となるように、前記回転翼部を配設することが好ましい。
【００１５】
プレート部とヘラ部との距離と排出穴の直径との関係はＤ１＜Ｄ２であるものの、距離Ｄ１が小さすぎるとプレート部とヘラ部との間に廃紙が挟まってしまう。そこで、実験結果等も考慮して、距離Ｄ１を、距離Ｄ２の１０〜５０％のサイズに設定することで、最も装置の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】紙溶解処理装置の左側面から見たときの内部構成図。
【図２】紙溶解処理装置の右側面から見たときの内部構成図。
【図３】溶解槽の斜視図。
【図４】回転翼、プレート、底面容器の斜視図。
【図５】図５を水平方向から見たときの簡略図。
【図６】監視装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
初めに、図１及び図２を参照して、紙溶解処理装置１とこれを構成する各部品の役割を簡潔に説明する。
【００１８】
図１は、紙溶解処理装置１を左側面から見たときの内部の様子を示した図である。ここでは、右上部分が廃紙の投入口２となっている。使用者が投入口２から廃紙を投入すると、廃紙は投入シュータ３を通過して溶解槽５に落下する。なお、紙溶解処理装置１には操作パネル（図示省略）があり、使用者が操作パネルを操作することで、廃紙の投入をはじめ、以下で説明する各動作が開始する。
【００１９】
溶解槽５（本発明の「タンク部」）は、８角形の容器であり、通常、水が約３０リットル貯蓄されている。この水とは水道水であり、廃紙の溶解を促進するような薬品等は含まれていない。また、溶解槽５の水位確認は、フロート８の高さを検出できる２つの水位検出センサにより行われる。そして、水位が低く、水が不足していると判断された場合には、紙溶解処理装置１の上段背面側（図の左上）にある給水タンク９から水を補充する。
【００２０】
また、紙溶解処理装置１の上段中央（投入シュータ３と給水タンク９の間）には、撹拌駆動モータ１０が配設されている。撹拌駆動モータ１０は、回転軸１１を介して回転翼１２（本発明の「回転翼部」）と接続されている。廃紙が投入された後、撹拌駆動モータ１０により回転翼１２を回転させて所定時間、撹拌する。これにより、廃紙は溶解され、細かくなる。
【００２１】
その後、プレート１３に設けられた排出穴を通過できるほど細かくなった廃紙は、一時的に底面容器１４に溜まる。そして、細かくなった廃紙が水と混合した状態で後述する吐出ポンプにより吸い上げられる。
【００２２】
なお、図１において、投入シュータ３と２つの水位検出センサの間には、本装置の最終生成物であって、廃紙を固めた固形ブロックを生成するタイミングを検出する監視装置２０が設けられている。監視装置２０の詳細は後述する。
【００２３】
図２は紙溶解処理装置１を右側面から見たときの内部の様子を示した図である。ここでも、図の底面付近に底面容器１４が見えている。
【００２４】
紙溶解処理装置１の中段背面側（図の中段右側）には、吐出ポンプ１５（本発明の「ポンプ部」）が配設されている。図示していないが、底面容器１４と吐出ポンプ１５は、ホースで接続されており、底面容器１４に溜まっている廃紙は、水と混合した状態で吐出ポンプ１５により吸い上げられる。吐出ポンプ１５は、紙溶解処理装置１の中段中央に配設されたポンプ駆動モータ１６により駆動する。
【００２５】
吐出ポンプ１５により吸い上げられた廃紙（水と混合した状態）は、さらに、廃紙集積部１７に送り出される。廃紙集積部１７には、廃紙を集める円筒状の容器（圧縮シリンダ）があり、これには廃紙が通過しない程度の小さい穴が多数空けられている。このため、廃紙はこの部分に留まり、排水は溶解槽５に戻される。なお、このときの排水の量を監視装置２０で検出している。
【００２６】
紙溶解処理装置１の上段には、圧縮装置１８（本発明の「圧縮部」）が配設されており、所定のタイミングでピストンを動作させ、圧縮シリンダに集められた廃紙を圧縮、脱水する。この一連の動作により円柱状の固形ブロックが生成される。
【００２７】
撹拌により溶解槽５の廃紙の溶解が進み、一度、圧縮が開始すると、約２５〜５０秒（廃紙の材質や量による）の間隔で圧縮が繰り返され、次々と固形ブロックが生成される。そして、溶解槽５の濃度が水に近い状態に戻り、固形ブロックを生成するのに所定時間以上かかるようになると、撹拌から圧縮までの一連の動作が停止する。
【００２８】
固形ブロックは、紙溶解処理装置１の中段前面側に配設された排出シュータ１９を通り、排出口から紙溶解処理装置１の外に排出される。固形ブロックは、比較的小さい上、紙の繊維が残っている状態であるから、様々な目的で再利用することができる。
【００２９】
なお、図２の底面容器１４の上方には、ブレーカや制御装置が配設されている。ブレーカは、紙溶解処理装置１の電源スイッチと接続されている。また、制御装置は、操作パネルから入力された情報や各種センサの信号を受けて、紙溶解処理装置１の各部分を制御する。
【００３０】
次に、図３を参照して、溶解槽５における廃紙の溶解について詳細を説明する。
【００３１】
まず、撹拌の１サイクルは、２５秒間の正回転（図中の矢印方向）、一時停止、５秒間の逆回転で構成される。溶解槽５の底面付近にある回転翼１２は、上述の撹拌駆動モータ１０を駆動させることで回転し、主に正回転時に廃紙を溶解する。
【００３２】
正回転の時間が終了すると、所定時間、撹拌駆動モータ１０を停止させ、その後、撹拌駆動モータ１０を再び駆動させて回転翼１２を逆回転（時計回り）させる。逆回転は、回転翼１２に絡みついた廃紙をほぐす目的で行われる。
【００３３】
１サイクルが終了時に溶解槽５の水位が確認され、水位が低下している場合には、所定時間バルブを開放して、給水タンク９から水を補充する。その後、撹拌の残数があれば、再度正回転に切替わる。このように、撹拌を何サイクルか繰り返すことにより、廃紙は細かく砕かれ、プレート１３の排出穴を通過して、底面容器１４に落下する。
【００３４】
次に、図４及び図５を参照して、回転翼１２とプレート１３の詳細を説明する。
【００３５】
まず、図４に示すように、回転翼１２（ステンレス製）は、４枚の翼片を９０°間隔で配置している。また、１枚の翼片は、本体部１２ａ、先端部１２ｂ及びヘラ部１２ｃから構成されている。
【００３６】
本体部１２ａは、薄板を垂直に立てた状態で回転軸１１から外側方向に延びている。回転軸１１付近の面積を大きくしているのは、撹拌力を大きくして廃紙の溶解を促進するためである。
【００３７】
先端部１２ｂは、本体部１２ａの端部を回転方向に折り曲げた部分である。ここで、先端部１２ｂの最先端部は、回転翼１２の逆回転方向を向いている。最先端部は細くなっているが、ナイフの刃のように尖らせてはいない。しかし、回転時に廃紙と接触すると、廃紙を砕いて溶解する。
【００３８】
ヘラ部１２ｃは、本体部１２ａの略中央に取付けられた、又は略中央部から延びた部分である。プレート１３と平行な平板部（１２ｃ−１）は、回転時、プレート１３から僅かに離れた位置に保たれる。そして、回転翼１２が正回転するとき、平板部が排出穴１３ａの中に留まっている廃紙を底面容器１４に向けて押し出す。
【００３９】
次に、図５は、回転翼１２、プレート１３及び底面容器１４からなる部分を水平方向（図４の矢印方向）から見たときの簡略図である。なお、図面上では、回転翼１２の先端部１２ｂを省略した。
【００４０】
回転翼１２は、正方向回転のとき、図中の矢印方向に進行する。このとき、それぞれの排出穴１３ａは、初めに平板部１２ｃ−１がその上方を通過し、その後、本体部１２ａ斜め下方向に延びて平板部１２ｃ−１と接続する斜板部１２ｃ−２がその上方を通過する。従って、斜板部１２ｃ−２が排出穴１３ａの上方を通過したとき、抑えられていた水が一気に解放され、上向きの水流が生じる（破線の矢印）。
【００４１】
これにより、底面容器１４へ落下せずに残った廃紙が巻き上げられ、排出穴１３ａから剥がされるので、排出穴１３ａの目詰まりを防止することができる。なお、斜板部１２ｃ−２の進行方向前側でも上向きの水流が生じるので、この付近に残った廃紙は再び撹拌される。
【００４２】
ここで、ヘラ部１２ｃとプレート１３との間隔をＤ１、排出穴１３ａの直径をＤ２としたとき、Ｄ１＜Ｄ２となるように距離を調整すると、廃紙の溶解効率が良いことが実験により確かめられた。
【００４３】
ヘラ部１２ｃとプレート１３が接触してしまうと、ヘラ部１２ｃが摩耗したり、曲がってしまうことがある。また、ヘラ部１２ｃとプレート１３が接触していないが近すぎる状態（Ｄ１＜Ｄ２×１／１０）では、ヘラ部１２ｃとプレート１３との間に廃紙が挟まることがある。
【００４４】
また、ヘラ部１２ｃとプレート１３との間隔を広げた状態（例えば、Ｄ１＞Ｄ２×１／２）では、ヘラ部１２ｃが廃紙を排出穴１３ａの方向に押し出す力が弱まる。従って、廃紙が排出穴１３ａから落下しなくなり、固形ブロックの生成に時間がかかる。
【００４５】
一方、ヘラ部１２ｃとプレート１３との間隔を、Ｄ２×１／１０≦Ｄ１≦Ｄ２×１／２とした状態では、排出穴１３ａの目詰まりが起こりにくく、固形ブロックの生成にかかる時間が短縮される。実験によれば、Ｄ１＝Ｄ２×１／８の条件のとき、最も良い結果が得られた。また、排出穴１３ａの直径の最適値は８．０ｍｍであったので、本装置では、Ｄ１＝１．０ｍｍ、Ｄ２＝８．０ｍｍを採用した。
【００４６】
上記のように、回転翼１２の形状やヘラ部１２ｃとプレート１３との距離を調整したことで、廃紙の溶解時間が従来の７０％程度に短縮された。そして、実施例の紙溶解処理装置１では、１時間当たり２００〜２５０枚程度の廃紙を処理することが可能になった。
【００４７】
最後に、図６を参照して、監視装置２０の詳細を説明する。なお、図６では、内部構造が視認できるようにケースの内側を示している。
【００４８】
まず、監視装置２０の管部２０ａは、上述の廃紙集積部１７にある排出樋とホースで接続されているので、廃紙が取り除かれた水（以下、排水という）が監視装置２０の本体側に送られてくる。
【００４９】
管部２０ａを通過した排水は、ケース内に位置する管先端から流出し、溶解槽５に戻る。ここで、管先端には、その上方で軸支された揺動板２０ｂが設けられている。管部２０ａに排水が流れていない状態では、揺動板２０ｂの下端が管先端に接触している状態（初期状態）であるが、吐出ポンプ１５による吐出が開始し、管部２０ａに流れる排水の量が増えると、揺動板２０ｂの下端が管先端から離れ、徐々に振れ角が大きくなる。
【００５０】
揺動板２０ｂの上方には、水量検出センサ２０ｃ（マイクロフォトスイッチ）があり、揺動板２０ｂは被検出片２０ｂ’を有する。そして、揺動板２０ｂが所定の振れ角になったとき、水量検出センサ２０ｃがオンとなる。廃紙集積部１７の圧縮シリンダに空きがあるうちは、多くの排水が管部２０ａを通過するので、揺動板２０ｂの振れ角が大きい状態で保たれる。
【００５１】
しかし、圧縮シリンダが廃紙で満たされてくると、徐々に管部２０ａを通過する排水の量が減少し、揺動板２０ｂの振れ角が小さくなる。そして、所定の振れ角になったとき、水量検出センサ２０ｃにより被検出片２０ｂ’が検出され、水量検出センサ２０ｃがオフとなる。
【００５２】
実施例の紙溶解処理装置１では、水量検出センサ２０ｃのオフにより制御信号が出力される（出力信号オン）。このとき、制御装置は、吐出ポンプ１５による吐出を停止し、圧縮装置１８による圧縮を開始する。このように、排水量の変化をトリガとして圧縮するので、常にほぼ同じ大きさの固形ブロックが生成される。なお、管部２０ａを通過する排水の水圧を測定し、その変化をトリガとして圧縮を開始するようにしてもよい。
【００５３】
所定時間の経過により圧縮を開始する装置の場合には、廃紙の残りが多いか否かで固形ブロックの大きさが変わってしまう。また、溶解槽５の濃度を検出して圧縮する方法も考えられるが、廃紙が水に溶けている状態であるから濃度の測定が大変難しい。この点、マイクロフォトスイッチや揺動板等の部品があれば製作可能な上記監視装置２０は、構成が簡易であり、大変優れている。
【００５４】
監視装置２０のもう１つの役割として、廃紙の追加投入の許可がある。廃紙を投入した直後は、まだ廃紙が十分に溶解していないので、出力信号がオンするまでの時間が長い。制御装置は、この状態では、廃紙の追加投入を許可しない。
【００５５】
その後、廃紙の溶解が進み、単位時間当たりに廃紙集積部１７に溜まる廃紙の量が増えると、出力信号がオンするまでの時間が短くなる。出力信号がオンする時間が所定時間にまで短くなった場合、制御装置は、溶解槽５の廃紙がほとんど溶解したと判断して、追加投入を許可する。その後、投入口２の投入口シャッタが開放される。以上、紙溶解処理装置１を構成する各部材の詳細を説明した。
【００５６】
以上のように、実施例の紙溶解処理装置１では、その回転翼が、薄板を垂直に立てて回転軸から放射方向に延ばした本体部と、該本体部の端部を回転方向に折り曲げた先端部と、該本体部と一体かつ、少なくともプレートと離間した平行な面を有するヘラ部とで構成されている。本体部は撹拌力を高め、先端部は廃紙を砕いて溶解を促進し、ヘラ部は排出穴の目詰まりを防止する等の効果があるので、装置全体の効率を向上させることができる。
【００５７】
上記実施例は、本発明の一例であり、これ以外にも様々な変形例が考えられる。回転翼の翼片は４枚とするのが好ましいが、３枚や５枚であってもよい。回転翼の本体部の形状は、回転軸に向かって曲線的に広くなるようにしているが、直線状に広くなるようにしてもよい。また、先端部は、その最先端部が正回転方向を向いていてもよい。
【００５８】
実施例の底面容器は、上面に大きな円形穴を空け、その上にプレートを取り付けたが、底面容器の上面に直接、排出穴を設けてもよい。また、排出穴の直径を８．０ｍｍ、排出穴の直径と、ヘラ部−プレート間の距離との関係を８：１とするのが最適の条件である。
【００５９】
排出穴の直径は適宜決定してよいが、せいぜい６．０〜１２．０ｍｍの範囲が好ましい。特に、直径を１２．０ｍｍより大きくしてしまうと、比較的大きな廃紙の片も排出穴に落ちてしまい、特に、機密文書を処理する場合に問題が生じる。
【００６０】
本発明は、さらに監視装置を備えていることが好ましい。すなわち、その発明に係る紙溶解処理装置は、廃紙を液体中で撹拌し、溶解して処理する紙溶解処理装置であって、廃紙を溶解する液体を蓄えるタンク部と、溶解した廃紙を含む溶液を吸引するポンプ部と、前記ポンプ部により吸引された溶液を通過させ、前記溶解した廃紙を残して排水する廃紙集積部と、前記廃紙集積部に集められた廃紙を固形ブロックにするために圧縮する圧縮部と、前記廃紙集積部から排出された溶液の水量を検出する水量検出部とを備え、前記水量検出部により検出される前記溶液の水量変化を契機として前記圧縮部を動作させることを特徴とする。
【００６１】
この発明では、水量検出部が、例えば、溶液が流れると揺動する揺動板により、常に溶液の量を検出している。流れる溶液が多い場合には揺動板の揺れが大きく、流れる溶液が少なくなると揺れが徐々に小さくなるので、所定の水量となったことを契機に圧縮部を制御して圧縮する。これにより、安定して圧縮部を動作させることができ、生成される固形ブロックもほぼ同じ大きさとすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…紙溶解処理装置、２…投入口、３…投入シュータ、５…溶解槽（タンク部）、８…フロート、９…給水タンク、１０…撹拌駆動モータ、１１…回転軸、１２…回転翼、１２ａ…本体部、１２ｂ…先端部、１２ｃ…ヘラ部、１３…プレート、１３ａ…排出穴、１４…底面容器、１５…吐出ポンプ（ポンプ部）、１６…ポンプ駆動モータ、１７…廃紙集積部、１８…圧縮装置（圧縮部）、１９…排出シュータ、２０…監視装置、２０ｂ…揺動板、２０ｃ…水量検出センサ
【図１】
2015200030.tif 000003
【図２】
2015200030.tif 000004
【図３】
2015200030.tif 000005
【図４】
2015200030.tif 000006
【図５】
2015200030.tif 000007
【図６】
2015200030.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月12日(2014.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃紙を液体中で撹拌し、溶解して処理する紙溶解処理装置（１）であって、
廃紙を溶解する液体を蓄えるタンク部（５）と、
溶解した廃紙を含む溶液を前記タンク部の底部から吸引するポンプ部（１５）と、
前記ポンプ部により吸引された溶液を通過させ、該溶液中の廃紙を残して排水する廃紙集積部（１７）と、
前記廃紙集積部に集められた廃紙を固形ブロックにするために圧縮する圧縮部（１８）とを備え、
前記タンク部は、溶解して細かくなった廃紙を該タンク部の底部に排出するための排出穴（１３ａ）を多数設けたプレート部（１３）と、該プレート部の上面側に配設された撹拌用の回転翼部（１２）とを有し、
前記回転翼部は、回転方向に対して垂直に立てた薄板が回転軸から放射方向に延びた本体部（１２ａ）と、該本体部の端部を正回転方向又は逆回転方向に折り曲げた先端部（１２ｂ）と、該本体部と一体、かつ前記プレート部と離間した位置に保持されるヘラ部（１２ｃ）とで構成され、
前記ヘラ部は、前記本体部の下端に結合し、前記プレート部に対して傾斜した斜板部（１２ｃ−２）と、該斜板部と結合し、該プレート部と平行な平板部（１２ｃ−１）とを有し、
前記平板部、前記斜板部の順に前記排出穴の上方を通過する方向に前記回転翼部を回転させることを特徴とする紙溶解処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙溶解処理装置において、
前記プレート部と前記ヘラ部との距離が前記排出穴の直径より小さくなるように、前記回転翼部を配設したことを特徴とする紙溶解処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紙溶解処理装置において、
前記プレート部と前記ヘラ部との距離が、前記排出穴の直径の１０〜５０％となるように、前記回転翼部を配設したことを特徴とする紙溶解処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の紙溶解処理装置は、廃紙を液体中で撹拌し、溶解して処理する紙溶解処理装置（１）であって、廃紙を溶解する液体を蓄えるタンク部（５）と、溶解した廃紙を含む溶液を前記タンク部の底部から吸引するポンプ部（１５）と、前記ポンプ部により吸引された溶液を通過させ、該溶液中の廃紙を残して排水する廃紙集積部（１７）と、前記廃紙集積部に集められた廃紙を固形ブロックにするために圧縮する圧縮部（１８）とを備え、前記タンク部は、溶解して細かくなった廃紙を該タンク部の底部に排出するための排出穴（１３ａ）を多数設けたプレート部（１３）と、該プレート部の上面側に配設された撹拌用の回転翼部（１２）とを有し、前記回転翼部は、回転方向に対して垂直に立てた薄板が回転軸から放射方向に延びた本体部（１２ａ）と、該本体部の端部を正回転方向又は逆回転方向に折り曲げた先端部（１２ｂ）と、該本体部と一体、かつ前記プレート部と離間した位置に保持されるヘラ部（１２ｃ）とで構成され、前記ヘラ部は、前記本体部の下端に結合し、前記プレート部に対して傾斜した斜板部（１２ｃ−２）と、該斜板部と結合し、該プレート部と平行な平板部（１２ｃ−１）とを有し、前記平板部、前記斜板部の順に前記排出穴の上方を通過する方向に前記回転翼部を回転させることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明では、液体の入ったタンク部に廃紙が投入されると、回転翼部の回転により撹拌され、廃紙が細かく溶解される。そして、溶解した廃紙を含む溶液はポンプ部によりタンク部の底部から吸引され、廃紙集積部に集められる。ここでは、溶液中の廃紙を残して排水されるので、廃紙集積部に集められた廃紙が圧縮部で圧縮されると、廃紙を固めた固形ブロックが生成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
廃紙の溶解効率は、タンク部の底面に設けられた回転翼部の形状が寄与している。本体部は、回転方向に対して垂直に立てた薄板を放射方向（外向き）に延ばした形状であるので、回転翼部が回転するとき、薄板の面積により大きな撹拌力が生じる。また、先端部は、回転方向（逆回転方向を含む）に折り曲げてあるので、端部が廃紙を砕いて溶解を促進する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ヘラ部は平板部と斜板部とを有し、排出穴の上方を最初に平板部が通過し、次に斜板部が通過する方向に回転翼部が回転する。まず、排出穴の上方を平板部が通過したとき、細かくなった廃紙は、タンク部の底部にある排出穴の方向に押し出される。その後、排出穴の上方を斜板部が通過するとき、プレート部と平板部との間で抑えられていた溶液は急激に広がり、上方向の水流が生じる。これにより、排出穴付近に残った廃紙を吸い上げるので、排出穴の目詰まりを防止することができる。以上のように、回転翼部の形状を工夫することで、撹拌及び溶解の効率が高まり、廃紙の処理能力を向上させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
揺動板２０ｂの上方には、水量検出センサ２０ｃ（マイクロフォトスイッチ）があり、揺動板２０ｂは被検出片２０ｂ’を有する。そして、揺動板２０ｂが所定の振れ角になったとき、水量検出センサ２０ｃが反応する。廃紙集積部１７の圧縮シリンダに空きがあるうちは、多くの排水が管部２０ａを通過するので、揺動板２０ｂの振れ角が大きい状態で保たれる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
しかし、圧縮シリンダが廃紙で満たされてくると、徐々に管部２０ａを通過する排水の量が減少し、揺動板２０ｂの振れ角が小さくなる。そして、所定の振れ角になったとき、水量検出センサ２０ｃにより被検出片２０ｂ’が検出され、水量検出センサ２０ｃが再度反応する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
実施例の紙溶解処理装置１では、水量検出センサ２０ｃの再度の反応により制御信号が出力される。このとき、制御装置は、吐出ポンプ１５による吐出を停止し、圧縮装置１８による圧縮を開始する。このように、排水量の変化をトリガとして圧縮するので、常にほぼ同じ大きさの固形ブロックが生成される。なお、管部２０ａを通過する排水の水圧を測定し、その変化をトリガとして圧縮を開始するようにしてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
監視装置２０のもう１つの役割として、廃紙の追加投入の許可がある。廃紙を投入した直後は、まだ廃紙が十分に溶解していない。このとき、吐出ポンプ１５は停止していて、監視装置２０も動作していないので、制御装置は、この状態では、廃紙の追加投入を許可しない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
その後、廃紙の溶解が進み、単位時間当たりに廃紙集積部１７に溜まる廃紙の量が増えると、制御信号が出力されるまでの時間が短くなる。また、制御信号が出力される時間が所定時間になった場合、制御装置は、溶解槽５の廃紙がほとんど処理されたと判断して、追加投入を許可する。その後、投入口２の投入口シャッタが開放される。以上、紙溶解処理装置１を構成する各部材の詳細を説明した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
以上のように、実施例の紙溶解処理装置１では、その回転翼が、薄板を回転方向に対して垂直に立てて回転軸から放射方向に延ばした本体部と、該本体部の端部を正回転方向又は逆回転方向に折り曲げた先端部と、該本体部と一体かつ、少なくともプレートと離間した平行な面を有するヘラ部とで構成されている。本体部は撹拌力を高め、先端部は廃紙を砕いて溶解を促進し、ヘラ部は排出穴の目詰まりを防止する等の効果があるので、装置全体の効率を向上させることができる。