(57)【要約】【課題】従来の難燃剤除去装置は、難燃剤除去後の樹脂と難燃剤が溶解した溶剤を分離するために、細かいフィルターで固体と液体を分離した後、更に樹脂の内部に含まれる溶剤を除去するために、真空中で樹脂を沸点近くまで加熱して、溶剤を蒸留回収する必要があった。【解決手段】本願発明の難燃剤分離装置は、難燃剤分離装置１に樹脂と溶剤を投入し、家電製品に利用された樹脂中の難燃剤を溶剤に溶かして排出し、その溶剤を溶剤回収装置３に送り込み再使用できるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤により難燃剤を分離する難燃剤分離手段と、前記難燃剤分離手段から難燃剤を溶解した溶剤を回収する溶剤回収装置と、前記難燃剤分離手段と前記溶剤回収装置を接続する配管に加熱手段とを備えたことを特徴とする難燃剤除去装置。
【請求項２】
溶剤により難燃剤を分離する難燃剤分離手段と、前記難燃剤分離手段から難燃剤を溶解した溶剤を回収する溶剤回収装置と、前記難燃剤分離手段と前記溶剤回収装置を接続するタンクを備えた配管とを備え、前記タンクの溶剤投入側と溶剤出口側にそれぞれバルブを具備することを特徴とする難燃剤除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境の保護・公害防止・資源の再利用を目的とした使用済み家電製品の外装筐体に使用されている樹脂から難燃剤を除去する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の難燃剤除去装置は、難燃剤を溶解する溶剤と破砕された樹脂を混合して溶剤の温度を上昇し、それを撹拌することによって、難燃剤を含有する樹脂から難燃剤を溶剤に溶かして除去していた（例えば、特許文献１参照。）。または、難燃剤を溶解する溶剤と破砕された樹脂を回転する石臼に投入して、難燃剤を含有する樹脂を微粉砕しながら溶剤に樹脂中の難燃剤を溶かして除去していた（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３００９７９号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平１３−９２４８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、家電製品に使用されている樹脂製の外装のマテリアルリサイクルを目的として、樹脂中の難燃剤を除去しようとする場合、難燃剤が除去された樹脂と難燃剤が溶解している溶剤の分離に大変な手間がかかっていた。細かいメッシュ上のフィルターで樹脂と溶剤を分離し、樹脂を乾燥させた後、樹脂の内部に浸透した溶剤を取り除くために、真空中で樹脂を溶剤の沸点近くまで加熱溶融して溶剤を蒸留回収する必要があった。このような方法で溶剤を回収した場合、回収装置内や、回収容器、また空中への蒸発によって、回収される溶剤の回収率が悪いという課題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は使用済み家電製品に使用されている外装樹脂に含まれている難燃剤を除去し、難燃剤を溶解させる溶剤を効率よく回収できる機能を有するマテリアルリサイクル可能な樹脂に再生する装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を下記の方法を実施している。すなわち、本発明は、難燃剤を除去するために使用された溶剤を再利用するために、溶剤を蒸留回収する装置を設けて、難燃剤が溶けている溶剤から難燃剤を分離して溶剤を再生できる装置構成とした。具体的には、難燃剤を除去するために使用された溶剤を蒸留回収装置に連続的に送り込めるように、配管を加熱することにより、移送中の溶剤から難燃剤が析出し配管内で詰まることがないような装置構成とした。
【０００８】
また本発明は、難燃剤を除去するために使用された溶剤を連続的に蒸留回収できるように、一旦タンクに溜めておき、ある程度使用された溶剤が溜まると自動的にバルブが開き溶剤を蒸留回収装置に供給することによって、蒸留回収装置の真空を保持することができる機能を持たせる装置構成とした。
【０００９】
また本発明は、難燃剤除去装置から難燃剤を除去するために使用された溶剤を排出する際、熱交換器に排出溶剤を供給し、難燃剤除去装置に投入する溶剤を予備加熱できる装置構成とした。
また本発明では、難燃剤除去装置から排出される溶剤をタンクに溜めて投入する溶剤を細い管に通して熱回収することにより、難燃剤除去装置から排出される溶剤の温度が下がった際に溶解していた難燃剤が析出しても熱交換器を詰まらせることが無い装置構成とした。
また本発明では、金型が高温状態になっている難燃剤除去装置に溶剤を注入しているため、溶剤が金型に接触する部分に蒸気が発生する。蒸気が空気中に拡散しないようにケースを設置、装置とケースの空間を真空にして蒸気を回収できる装置構成とした。
【００１０】
また本発明では、溶剤が高温の金型に接触している部分が溶剤投入から排出の区間だけで、その前後は溶剤を使用していない。従って特定の区間のみ外側にケースを設置し、高温の金型と外側ケースとの接触部分を耐熱性の材質にした構成とした。
【００１１】
また本発明では、難燃剤除去装置の減圧ユニットすなわちベント部において、樹脂中の溶剤が蒸留回収するに伴い、樹脂の粘度が低下して固化しやすくなり、ベントの排気口を塞ぐので、固化した樹脂を上から押さえ込むための押え駒をシャフトで固定し金型の外側から回転できる装置構成とした。固化した樹脂を押さえ込むにあたり、ベント部付近の樹脂の圧力を検知し、樹脂の圧力が低下するとシャフトを回転させるモータを設置した装置構成とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面を用いて具体的に記載する。
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明における難燃剤除去装置の実施例を説明する。
図１は本発明の第１の実施例における装置の概要を示した構成図である。図１において、難燃剤を含有する樹脂９を難燃剤分離装置１に投入する。難燃剤分離装置１の溶剤投入口２に溶剤を供給し、樹脂と溶剤を混合する。樹脂中の難燃剤を溶かした溶剤と難燃剤が除去された樹脂が、難燃剤分離装置１の金型内部で分離される。難燃剤が除去された後の樹脂１０は、難燃剤分離装置１から押し出される。
一方、難燃剤を溶かした溶剤は、難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から排出される。排出された溶剤を溶剤回収装置３に供給することにより、難燃剤と溶剤を分離することができる。溶剤から難燃剤を分離することによって、再使用することが可能となる。
図１において、難燃剤を溶かした溶剤を再利用するために、難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から出てくる溶剤を溶剤移送用配管７に通して溶剤回収装置３に送る。溶剤回収装置３において、蒸留により、難燃剤と溶剤を分離することが可能となり、蒸留回収された溶剤は、溶剤回収装置３の再生溶剤出口６から排出されて容器５に溜めておくことができる。
図１の溶剤移送用配管７の外側には、配管の温度を一定に保持するための加熱ヒータ８が設置されている。これは、難燃剤が溶解している溶剤は、温度が下がると難燃剤が析出してくるため、粘性が高くなると、配管で移送する際に配管内部に難燃剤が詰まり、移送できなくなる。このため加熱ヒータ８で溶剤移送用配管７の外側を加熱することによって、難燃剤の析出を防止することができる。加熱ヒータ８は、シート状の場合、それを溶剤移送用配管７に巻き付けて加熱する場合と溶剤移送用配管７に棒状のヒータを埋め込み加熱する場合等が考えられる。
【００１４】
（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施例における装置の概要を示した構成図である。図２において、難燃剤を溶かした溶剤を再利用するために、難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から出てくる溶剤をタンク１２に供給する。この時、タンク１２の投入側バルブ１３を開き、出口側バルブ１４は閉めた状態にする。タンク１２にある程度溶剤が溜まると、投入側バルブ１３を閉めて出口側バルブ１４を開ける。この状態になると、難燃剤を溶解した溶剤を溶剤回収装置３に供給すると同時に、真空状態を保持することができるので、難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から出てくる溶剤を連続的に蒸留回収することが可能となる。
蒸留回収された溶剤は、溶剤回収装置３の再生溶剤出口６から排出されて容器５に溜めておくことができる。また、投入側バルブ１３と出口側バルブ１４の開閉については、タンク１２の中にフロート２７を設置し、タンク１２にある程度溶剤が溜まると、先に投入側バルブ１３を閉めて、その後出口側バルブ１４を開けて溶剤回収装置３に溶剤を送り込むようにすることによって、自動的に溶剤を再生することが可能となる。
【００１５】
（実施の形態３）
図３は本発明の第３の実施例における装置の概要を示した構成図である。図３において、難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から出てくる溶剤から熱を回収して、投入する溶剤を予備加熱するために、熱交換器１５に難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から出てくる溶剤を供給する。熱交換器１５の内部において、溶剤投入用細管１６が内臓されていて、難燃剤分離装置１の溶剤投入口２に接続されている。
【００１６】
難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から出てくる溶剤は、温度が高く、溶剤投入用細管１６の中を通る溶剤は温度が低いので、熱が伝えられる。熱伝達の効率を上げるため、熱交換器１５の内部にできるだけ溶剤投入用細管１６を収納するようにした。尚、熱交換器１５の表面から熱が放散しないように、断熱材２９を設置し、エネルギーロスを削減した。
【００１７】
溶剤投入用細管１６を熱交換器１５の内部にできるだけ収納させるようにするために、１例として、コイル状もしくは、Ｕ字形状にした。更に溶剤を投入する場合、熱交換器１５本体の底面側から供給し、上面側から溶剤が抜けるするようにした。難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から排出される溶剤については、熱交換器１５本体の上面側から供給し、底面側から溶剤が抜けるようにした。こうすることにより、難燃剤分離装置１の溶剤投入口２にできるだけ温度が高い溶剤が投入でき、難燃剤分離装置１の溶剤排出口４から排出される溶剤ができるだけ低い温度で熱交換器１５から排出できるようにした。
【００１８】
（実施の形態４）
図４は本発明の第５の実施例における装置の概要を示した構成図である。図４において、難燃剤分離装置１の溶剤投入口２に溶剤を供給し、溶剤排出口４から難燃剤を溶解した溶剤が排出されるこの間に、微小隙間等から気化した溶剤が漏れる。難燃剤分離装置１の外側に外側ケース１８を設けて漏れる蒸気を回収できるように、高温状態となった金型とケースとの接触部１９に耐熱性のあるシールを設置し、真空排気できるようにした。
【００１９】
本構造により、難燃剤分離装置１から漏れる溶剤を大気中に放散させることなく回収することが可能となった。耐熱性のあるシールの一例として、シリコンゴム等が考えられる。
【００２０】
（実施の形態５）
図５は本発明の第５の実施例における難燃剤分離装置１の内部に備えられているベント部（減圧ユニット）の金型の断面図である。一般的に、難燃剤分離装置１ではベント部２３で真空排気して減圧状態にすることにより、樹脂中の溶剤を除去する方法が用いられている。
【００２１】
図５で、ベント部２３の内部においてスクリュウ２２が回転し樹脂を混練している。真空排気することで樹脂中に残存する溶剤が気化して、樹脂と溶剤が分離する。樹脂中の溶剤含有率が低下すると樹脂の粘度が高くなりこれによって、固化し易くなる。
【００２２】
樹脂が固化するとスクリュウ２２の回転に対して抵抗を持つようになるため、樹脂が金型の側壁面に堆積するようになる。その堆積は放置しておくと、真空排気口３０を塞ぐので、堆積しないように、上方から押さえ付ける必要がある。
【００２３】
シャフト２１に固定された押え駒２０は、楕円形をしている。シャフト２１を金型の外側から回転させて、押え駒２０を回すことにより、固化して堆積する樹脂を上方から押さえ付けることが可能となる。ベント部２３において、窓ガラス２４を通して、樹脂の堆積状態を確認することができる。
【００２４】
（実施の形態６）
図６は本発明の第６の実施例における装置の概要を示した構成図である。図６において、ベント部２３に設けられたシャフト２１とシャフト駆動モータ２５を結合し、シャフト２１を回転することによって、（実施の形態５）に示される押え駒２０を回すことができる。
ベント部２３は真空状態を保持する必要があるので、金型とシャフト２１との接触部には、シーリング剤を塗布するか、金型にロータリーシールベアリングを用いる等の対策によりシャフト２１を回転させることが可能な構造となっている。ベント部２３の付近に樹脂圧を検知することが可能なセンサー２６を設置することにより、樹脂の堆積状態を検知することが可能となる。溶剤の残存率が低下して、樹脂が固化して金型の壁面に堆積し始めると、通常金型内から押し出される樹脂の量が減少する。金型内の樹脂が減少すると樹脂圧が下がる傾向を示す。樹脂圧が下がった時にシャフト２１を回転させて押え駒２０を回すことにより、堆積した樹脂を上方から押さえ付けることが可能となる。本機能により、ベント部２３において、常に一定量の樹脂を送り出すことが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、難燃剤を含有する樹脂から難燃剤を除去する装置を低コストで提供することができる。又、難燃剤を除去するために使用した溶剤を廃棄することなく再利用することができる。更に廃棄される溶剤を熱交換器を通じて投入する側の溶剤を予備加熱することで、エネルギーを節約できるので、ランニングコストを低くすることができる。又、装置から気化された溶剤を大気中に拡散するのを防止できるので、火災等の危険性を低くし、人体にとっての衛生上の安全を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例における難燃剤除去装置の概略を示した構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態例における難燃剤除去装置の概略を示した構成図
【図３】本発明の第３の実施の形態例における難燃剤除去装置の概略を示した構成図
【図４】本発明の第４の実施の形態例における難燃剤除去装置の概略を示した構成図
【図５】本発明の実施例５における難燃剤除去装置の金型の断面図
【図６】本発明の実施例６における難燃剤除去装置の概略を示した構成図
【符号の説明】
１  難燃剤分離装置
２  溶剤投入口
３  溶剤回収装置
４  溶剤排出口
５  容器
６  再生溶剤出口
７  溶剤移送用配管
８  加熱ヒータ
９  難燃剤含有樹脂
１０  難燃剤除去後の樹脂
１１  再生溶剤
１２  タンク
１３  投入側バルブ
１４  出口側バルブ
１５    熱交換器
１６  溶剤投入用細管
１７  難燃剤が溶解した溶剤
１８  外側ケース
１９    高温金型接触部
２０    押え駒
２１    シャフト
２２    スクリュウ
２３    ベント部
２４    窓ガラス
２５    シャフト駆動モータ
２６    センサー
２７  フロート
２８  加熱ヒータ用電源
２９  断熱材
３０  真空排気口
【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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