(57)【要約】【課題】プラチック片などの湿潤細片を連続的に且つ多量処理的に脱水することができる細片の脱水装置を提供する。【解決手段】脱水装置は、細片よりも小さな孔を多数有する盤面を垂直に保持し回転される回転多孔盤と、回転多孔盤に向かって吹付け側から水分を含んだ湿潤細片を空気流で吹付けて水滴を細孔を通して排水側に吹き飛ばす細片吹付け手段と、回転多孔盤の排水側において吹付け手段とは異なった面域に空気流を吹付けて付着している細片を吹付け側へ吹き落とすブロワーと、吹付け側で脱水された細片を受け取る細片回収部と排水側で水を収集する水捕集部とを円盤周面に接するシール部材で区分したケーシングとから構成する。【選択図】  図１
2004321897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細片よりも小さな寸法の貫通孔を多数設けた盤面を有し該盤面が概ね垂直状態で回転される回転多孔盤と、
回転多孔盤に向かって吹付け側から水分を含んだ細片を空気流で吹付け、水分を回転多孔盤の孔を通して排水側に吹き飛ばす細片吹付け手段と、
回転多孔盤の当該吹付け側において回転多孔盤から落下する脱水された細片を受止する細片収集手段と、
から成る細片脱水装置。
【請求項２】
該脱水装置が、回転多孔盤を収容するケーシングを含み、
該ケーシングが、回転多孔盤の周面を境にして吹付け側と排水側とを遮蔽するシール部材を含み、
ケーシング内に上記吹付け側に上記の細片収集手段の細片回収部と排水側に水を収集する水捕集部とが配置されている請求項１記載の細片脱水装置。
【請求項３】
回転多孔盤が水平回転軸に接続され、該水平回転軸が、ケーシング外で結合した駆動モータにより回転駆動される請求項１又は２に記載の細片脱水装置。
【請求項４】
ケーシングには、当該排水側に放出弁が接続されている請求項２記載の細片脱水装置。
【請求項５】
ケーシングが、吹付け手段の付近に渡って上記排水側において回転多孔盤の外周辺を摺動可能に支持案内するガイドシューを含む請求項２記載の細片脱水装置。
【請求項６】
回転多孔盤の上記排水側において細片吹付け手段とは異なった場所で回転多孔盤に向かって空気流を吹付けて、回転多孔盤に付着している細片を上記吹付け側へ吹き落とす空気吹落し手段を配置した請求項１記載の細片脱水装置。
【請求項７】
回転多孔盤が、円形枠体と中心部で交差する複数のリブとこれら円形枠体と複数のリブに取り替え可能に張られた金網若しくはパンチングメタルの円板から構成されている請求項１記載の細片脱水装置。
【請求項８】
細片吹付け手段が、水分を含む湿潤細片を吸引して空気流と共に吹き出すブロワー若しくはエジェクターから成る請求項１ないし６いずれかに記載の細片脱水装置。
【請求項９】
細片吹付け手段に接続されて湿潤細片を所望の供給速度で該細片吹付け手段に供給する定量供給手段を含む請求項１ないし８いずれかに記載の細片脱水装置。
【請求項１０】
複数の細片脱水装置が直列的に接続されて成る多段脱水設備であって、各細片脱水装置が請求項１ないし８のいずれかに記載の細片脱水装置であり、且つ、前段の細片脱水装置の細片収集手段が次段の脱水装置の細片吹付け手段に接続され、終段の細片脱水装置の細片収集手段から脱水細片を排出するようにした多段脱水設備。
【請求項１１】
多段脱水設備が、初段の細片脱水装置の細片吹付け手段に接続されて所望の供給速度で湿潤細片を細片吹付け手段に供給する定量供給手段を含む請求項１０に記載の多段脱水設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水を含んで濡れたプラスチック片その他の湿潤細片を気流中で脱水するための脱水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿潤細片には、廃棄物から粉砕され、比重差を利用して分離したプラスチック細片や繊維屑、その他、紙片、シュレッダーダスト等があり、多くの場合、その後の工程で、脱水される。このための脱水装置としては、遠心脱水槽が広く知られている。
【０００３】
遠心脱水装置は、例えば、透水性の高速回転槽に１回分の湿潤細片を装入して、層を高速回転させて、遠心力により水を除去するもので、処理後に、回転を停止して半乾き状態になった細片を取り出す。次のロットの細片を入れて次の脱水を行うように、複数回に渡って断続的に細片の脱水を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の遠心式脱水槽は、高速で回転駆動されるので、大きさと荷重に対する強度に限度があり、処理量に制約があり、装入毎に脱水作業を行うバッチ式であるので、作業効率も低かった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、連続的に水分を含んだ湿潤細片を供給して、脱水処理量が大きくできる連続式の細片脱水装置を提供するものである。さらに、本発明は、湿潤細片をほぼ乾燥状態にまで脱水できる脱水設備を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の細片脱水装置は、細片よりも小さな孔を多数有する盤面をほぼ垂直にして回転される回転多孔盤に向けて吹付け側から水分を含んだ湿潤細片を空気流で吹付け、当該吹付け側の盤面に細片を残して、細片中の水分を回転多孔盤の孔を通過させて排水側に吹き飛ばし、盤面上の細片を回収するものである。
【０００７】
この脱水装置においては、回転多孔盤は回転しており、この回転多孔盤の盤面の一部面域に向けて吹付け側から湿潤した細片を空気流で連続的に吹付けるので、細片が回転多孔盤で急停止して水分だけが慣性力ないし衝撃力により、前方の孔を通過して排水側に抜けて、盤面上で細片は脱水され、盤面上の細片は落下する。回転多孔盤は回転させるので、細片を吹きつける面域に来る盤面部分は、常に新しい多孔面であるから、常に脱水面域を確保することができ、脱水処理量を増やすことができる。本発明の細片脱水装置は、回転している多孔盤に湿潤細片の吹付けを連続的に行うので、連続的な脱水操作も可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の細片脱水装置は、細片よりも小さな寸法の貫通孔を多数設けた盤面を有し該盤面が概ね垂直状態で回転される回転多孔盤と、回転多孔盤に向かって吹付け側から水分を含んだ細片を空気流で吹付け、水分を回転多孔盤の孔を通して排水側に吹き飛ばす細片吹付け手段と、回転多孔盤の当該吹付け側において回転多孔盤から落下する脱水された細片を受止する細片収集手段と、を含んでいる。
【０００９】
先ず、回転多孔盤に付いては、盤面をほぼ垂直にして回転させるのが、盤面上で水が飛ばされて残った細片を、盤面が一回転する間に自重と遠心力とで下方に落下させるのに好ましい。この配置は、回転多孔盤を配置して、細片収集手段を垂直回転盤の下方に設けることにより、効率的に脱水細片を回収することができる。
【００１０】
特に、回転多孔盤は、その盤面が吹付け側に下向きに傾斜するのが好ましく、盤面で脱水された細片の落下が容易になる。特に、回転多孔盤は、円盤を成し、盤面をほぼ垂直にした状態で盤面の中心部に結合された水平な回転軸に保持され、軸受によって回転可能に支持されているのが好ましい。
【００１１】
この脱水装置は、回転多孔盤を収容するケーシングを含んでおり、細片と水滴が装置外へ飛び散るのを防止して、細片及び分離水滴の回収及び捕集を容易にする。ケーシングは、回転多孔盤の周面を境にして遮蔽するシール部材を備えて、吹付け側と排水側とを遮断して、相互に遮蔽するのが好ましい。
【００１２】
該ケーシングの下部には、細片収集手段の細片回収部を回転多孔盤の吹付け側に設け、排水側には、分離された水滴を捕集する水捕集部を設けるのが好ましい。
【００１３】
このようなケーシングは、細片や水滴の飛散を防いで、且つ、上記のシール部材が、脱水された細片を細片回収部に、水を水捕集部に、それぞれ確実に収集して、排水側に飛散した水滴が吹付け側に戻るのを防ぐことができる。
【００１４】
ケーシングは、必ずしも密閉容器である必要はなく、また、細片収集手段ないし細片回収部、または、水捕集部からも空気の排出は可能であるが、ケーシングの密閉性を高めて、少なくとも上記排水側において放出弁を接続することが好ましい。細片吹き付け手段からの吹付け空気量に応じて、ケーシング内の圧力が高い場合は、放出弁の開閉度を調節して、ケーシング内部からの空気を装置外に放散させるのが好ましい。排出側へ空気を放散させるのは、回転多孔盤への細片の吹付けを、空気流を高速にして、効果的に行なうことができる。
【００１５】
ケーシングの内側には、細片吹付け手段の付近に亘って上記排水側において回転多孔盤の外周辺を摺動可能に支持案内するガイドシューを備えてもよい。回転多孔盤上で細片吹付け手段によって湿潤細片が吹付けられる位置は、空気による風圧と濡れて質量の大きい細片の衝突により強く排水側に押圧されるのであるが、ガイドシューが回転多孔盤の周縁を支持するので、回転多孔盤の歪みを最小限に抑制することができる。
【００１６】
さらに、回転多孔盤の排水側から、盤面に空気を吹付けて細片を剥離するための空気吹き落とし手段、例えば、ブロワーを配置するのが好ましい。吹き落とし用に空気流は、上記の細片吹付け手段とは異なった盤面に向けて、噴出して、回転多孔盤に付着している細片を上記の吹付け側へ吹き落とすようにする。
【００１７】
吹付け側においては、回転多孔盤に吹付けられて付着して脱水後も下に落ちない細片を、周回後に次の吹付けが行われるまでに回転多孔盤の別場所の排水側からの空気吹落し手段の空気流によって強制的に剥離落下させ、連続的に効果的に、細片の脱水を行うことができる。
【００１８】
回転多孔盤を成す多孔体の盤面は、好ましくは、脱水すべき細片より小さい網目の多孔体を用いて、多孔体が、水を通過させながら、細片から分離するものである。多孔体が十分な強度を有するものであれば、単独で、回転多孔盤として利用できる。他方、多孔体が柔軟で、補強を要するような場合には、回転多孔盤は、枠体を成す円形枠体と、円形枠体から中心部で交差する補強用の複数のリブと、これら円形枠体と複数のリブとに取り替え可能に張られた多孔体とから構成して、多孔体には、上記金網やその他の通気性の大きいスクリーン、フィルタなどが利用できる。
【００１９】
このような回転多孔盤は、通常は、円盤状を成し、円形状枠体を使用する上記構造は、円形対称で回転バランスが良くすることができ、放射状のリブによって湿潤細片の吹付けに耐える強度を維持して、水と細片とを分離することができる。また、円形状枠体を利用する上記構造は、細片の大きさに応じて適当な網目サイズの金網または孔サイズのパンチングメタルを適宜張り替えることができる利点がある。
【００２０】
細片吹付け手段は、一定供給速度で供給された含水細片を空気と混合して空気流と共に吹き出すブロワーまたはエジェクターを利用することができる。
【００２１】
細片吹付け手段には、特に定量供給手段が接続されてブロワーまたはエジェクターは、定量供給手段から供給された湿潤細片を吸引して、空気流と一緒に吹付ける。エジェクタは、付着性の強い細片の吹付けに用い、付着性が弱く分散しやすい細片にはブロワーが好適である。また、定量供給手段には、湿潤細片の移送と切り出しにスクリューフィーダが好適に利用でき、これにより湿潤細片を、脱水装置に定量供給することにより、処理後の細片は、概して一定の低い脱水率にすることができる。
【００２２】
本発明の多段脱水設備は、上記の実施形態の細片脱水設備を複数段連結して、構成することができる。この多段脱水設備は、前段の脱水装置の細片回収部を後段の脱水装置の細片吹付け手段に接続して、多段化するものであり、これにより、各段で細片を順次脱水して、脱水率を高め、最終細片をほぼ乾燥状態にまで、脱水しようとするものである。
【００２３】
初段の細片脱水装置の細片吹付け手段には、定量供給手段から一定量づつ湿潤細片が供給され、２段目の細片脱水装置の吹付け手段には、初段の細片収集手段から一回脱水された細片が供給され、次段以降の細片脱水装置には、同様にして、前段の細片脱水装置からの細片が供給されて、脱水するものである。このように、多段化した脱水操作により、含水率を一層低減することができる。
【００２４】
【実施例】
図１と図２に細片脱水装置の概要を示すが、この実施例は、湿潤細片として、水中で比重分離した寸法５〜３０ｍｍ角程度のプラスチック細片Ｐに適用した例を示している。
【００２５】
この実施例の細片脱水装置は、密閉型のケーシング４０内に回転多孔盤１０が水平軸に固定して回転可能に配置され、ケーシングの側面には、回転多孔盤を境にして、回転多孔盤１０の吹付け側の面に、細片吹付け手段としての吹付け用ブロワ２０が固定してあり、他方、ケーシング４０の反対側の側面には、回転多孔盤１０の排水側の面に向けて空気吹落し手段として吹落し用ブロワ３０が配置されている。ケーシング４０の下部には、回転多孔盤１０の吹付け側下方に、細片収集手段の細片回収部４１を設け、排水側下方には、水捕集部４３を設けている。
【００２６】
回転多孔盤１０は、この例は、盤面が概して平坦な円盤形状を成しており、中心部１３には、水平回転軸１７に結合され、水平回転軸１７は、軸受Ｂによって、回転可能に支持されており、モータ１９によって、回転駆動される。
【００２７】
この例では、回転多孔盤は、その盤面が垂直面を成すように配置されている。回転多孔盤は、この例では、１０〜５０ｒｐｍの速度で、回転駆動される。
【００２８】
回転多孔盤１０は、円形枠体１２と、中心部１３で交差する複数のリブ１４と、これら円形枠体１２及び複数のリブ１４に取り替え可能に張設された円形多孔体とから成っており、この例は、円形多孔体に金網円板１５を利用している。
【００２９】
ケーシング４０の内側には、回転多孔盤１０の円盤周面１１に接するシール部材４５が設けられている。シール部材４５が、回転多孔盤１０の外周を覆って、ケーシング４０の内部空間を吹付け側と排水側の空間に区分している。
【００３０】
この細片脱水装置においては、細片吹付け手段として吹付け用ブロワー２０を利用しており、図１に示すように、吹付け用ブロワー２０に固定した吐出ノズルをケーシング４０の側壁に直接に固定して、該回転多孔盤１０の一部の面に向けて吹付け側から湿潤細片Ｐと空気の混合物を吹付ける。
【００３１】
吹付け用ブロワー２０には、細片吹付け手段２０には、定量供給装置５から湿潤細片Ｐが一定量づつ供給される。定量供給装置５は、湿潤の細片を受け入れるホッパーから定量切り出しされてスクリューコンベアによりブロワー吸引口に供給され、ブロワー２０は、空気と共に吸引した細片をノズルを通じて回転多孔盤に向けて放出し、多孔盤は、水分を回転多孔盤１０の細孔１０ａ（即ち、この例は金網円板１５の網目）を通して排水側に通過させて、細片Ｐと水Ｗとを分離する。この定量供給装置による細片の定量供給によって、細片が回転多孔盤１０上でできるだけ重ならないように一様に分散させることができ、常に一定の脱水作用が行われるようにしている。
【００３２】
この実施例は、ケーシングの回転多孔盤１０の排水側の側面に、空気吹落し手段として吹落し用ブロワー３０を設けている。吹落し用ブロワー３０は、高速空気を回転多孔盤の多孔体の表面に脱水側から吹き付けて、回転多孔盤１０に付着している細片Ｐを吹付け側へ吹き落とすものである。この場合、吹落し用ブロワー３０の回転多孔盤に対する吹き付け位置Ｉ２は、吹付け用ブロワー２０の位置Ｉ１に対して多孔盤の回転方向側にして、回転多孔盤１０の回転に伴なって、付着したまま吹落し位置Ｉ２に移動してくる細片Ｐを効果的に吹付け側へ吹き落とすことができる。
【００３３】
細片捕集手段は、ケーシング４０内の吹付け側で回転多孔盤の直下に、容器状の細片回収部４１を配置しており、上記の如く、回転多孔盤から分離した細片７や、吹落し用ブロワー３０により金網円板１５の金網面から吹き落とされた細片Ｐを、受容する。図１と図２において、細片捕集手段は、この細片回収部４１の底部に接続した回収用機のスクリューコンベヤ４１ａを含み、細片回収部４１に収集された細片Ｐは、スクリューコンベヤ４１ａからその出口４１ｂを通じて排出され、回収される。
【００３４】
ケーシング４０内の排水側で回転多孔盤の直下には、容器状の水捕集部４３を設けて、回転多孔盤を通過して分離された水を収集し、その水は、傾斜した水捕集部４３の出口４３Ｂから排出する。
【００３５】
この実施例では、ケーシング４０に、吹付け側と排水側とに、それぞれ放出弁４６、４７が接続されて、空気を大気側に放出され、ケーシング内部圧力を低減する。これら放出弁４６、４７においは、特に、吹付け用ブロワーからの吹付け空気量に応じて、放出弁４５、４６の開閉度を調節することができ、吹付け側空間に対して排水側空間の圧力を調整することができ、細片の種類や、含水率、処理量に応じて、回転多孔盤１０に対する細片Ｐの吹付けを弱めたり強めたりすることができる。
【００３６】
また、ケーシング４０と回転多孔盤１０の間には、排水側においては細片吹付け手段２０の付近の面域近傍に回転多孔盤１０の外周廻りの一部にガイドシュー４８ａ、を設けている。また、吹付け側においては吹落し用のブロワー３０の噴射面域の近傍に、回転多孔盤１０の外周廻りの一部にガイドシュー４８ｂを設けている。
【００３７】
回転多孔盤１０は、一般に、細片吹付け手段２０によって濡れた細片が吹付けられる面域が強く排水側に押圧され、吹落し用のブロワー３０からの空気流によって中心部１３に対して反対部分で吹付け側に押されて回転多孔盤１０が歪む傾向が強いが、ガイドシュー４８ａ、４８ｂは、いずれも、ケーシング側に固定されており、回転多孔盤の盤面ないし円形枠体１２の周縁側面を摺動可能に支持案内して、その変形を防止している。
【００３８】
別の実施例の細片脱水装置では、細片Ｐが付着性の弱い場合には吹き落とし用ブロワーが省略される。回転多孔盤を吹付け側が若干下向きで急角度に立てることにより、脱水された細片が一周するまでに自重と遠心力とで細片回収部に落下させている。
【００３９】
また、図３に示すように、回転多孔盤の表面を掃引するブラシ５１を固定して設けて、付着した細片を払い落とすようにしてもよい。この例では、回転多孔盤１０に対する細片吹付け位置Ｉ３と脱水済み細片Ｐの払い落とし位置Ｉ４とを設定することにより、垂直な回転多孔盤１０でも、吹付け側が若干下向きで急角度の回転多孔盤１０でもブラシ５１によって脱水細片Ｐを払い落すことができる。
【００４０】
さらに、図４には、多段脱水設備の実施例を示すが、図１に示すような細片脱水装置を複数段に直列に接続して構成されている。図４の例には、３段の細片脱水装置を配置した多段細片脱水装置を示しているが、前段の脱水装置の細片回収部４１が、次段の細片吹付け手段２０に直結される。
【００４１】
３段配列では、初段の細片脱水装置の細片吹付け手段２０が、定量供給装置５から一定量づつ供給される湿潤細片Ｐが供給され、第２段の細片脱水装置の吹付け手段２０が、初段細片脱水装置の細片回収部４１から一回脱水された細片Ｐが供給され、第２段の細片脱水装置が、２回目の脱水が行われて細片Ｐが終段の細片脱水装置の吹付け手段２０に供給されて、この終段細片脱水装置によりさらに脱水されてほぼ乾燥状態の細片が得られる。この実施例は、終段の細片脱水装置の後では、この状態の細片Ｐは、図４に示すように、サイクロン式収集器５５によって収集される。
【００４２】
図５には、多段脱水設備の格段における脱水後の相対含水率の挙動の一例を表しているが、装入前の湿潤したプラスチック細片の含水量を、相対含水率で１００％としたとき、初段の細片脱水装置での処理後は、細片中相対含水率が約２０％にまで脱水されたとすると、細片Ｐは、２段目の細片回収部４１では、約１０％に減じ、さらに第３段の脱水処理で、細片Ｐは、約５％の相対含水率に達し、ほぼ乾燥に近い状態になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る細片脱水装置の模式的断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る細片脱水装置の図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る細片脱水装置に用いる回転多孔盤の外形図である。
【図４】本発明に係る細片脱水装置３段を直列に配置して構成した脱水設備の模式図を示す。
【図５】本発明に係る細片脱水装置３段を直列に配列して構成した脱水設備の各段における相対脱水率の挙動を示すグラフ。
【符号の説明】
１    細片脱水装置
１０  回転多孔盤
１０ａ  細孔
１１  円盤周面
１２  円形枠体
１４  リブ
１５  金網円板
１７  回転軸
２０  吹付け用ブロワー
３０  吹落し用ブロワー
４０  ケーシング
４１  細片回収部
４３  水捕集部
４５  シール部材
４７  放出弁
５    定量供給手段
【図１】
2004321897.tif 000003
【図２】
2004321897.tif 000004
【図３】
2004321897.tif 000005
【図４】
2004321897.tif 000006
【図５】
2004321897.tif 000007