(57)【要約】【課題】廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体に設ける溶融物の取り出し機構に、溶融作業の後に溶融物が残留して固着しない、廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体に設ける取り出し機構を提供する。【解決手段】廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体１の炉底３５の中央部に設けた取り出し口３９に、傾斜した２面からなる谷型状の炉底３５の最下部の中央部に設けた取り出し口３９を重合し、減速モーター２１に駆動されるスクリュー１２を挿嵌した所定の長さと太さで中央部の下側に吐出口３１を設けたスクリューカバー２０を、前記取り出し口３９と吐出口３１を合致させて炉底３５の最下部に沿って横設したことを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型の炉体と、この炉体の傾斜した２面からなる谷型状の炉底と、前記炉底の最下部に設けられた取り出し口に向かって流動状の溶融物を送るスクリューを、前記取り出し口に合致する吐出口を設けたスクリューカバーに挿嵌して、前記炉底の取り出し口と前記スクリューの吐出口を重合して、前記炉底の最下部に沿って横設したこを特徴とする廃プラスチックの燃焼式溶融炉。
【請求項２】
前記炉体の外周壁に前記スクリューの軸を軸支する軸受部を有する気密構造の軸受室と、前記炉体の炉壁に前記スクリューの軸を通す炉壁側軸通孔を設け、前記スクリューの軸と、前記炉壁側軸通孔との間に加圧空気を供給する給気部を前記軸受室に設けたことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックの燃焼式溶融炉。
【請求項３】
前記軸受室の前記スクリューを駆動する減速モーター側の側板に、前記スクリューの駆動軸を通す減速モーター側軸通孔を設け、この減速モーター側軸通孔と前記駆動軸との間隙に、前記給気部より加圧空気を供給するように構成したことを特徴とする請求項１又は、２記載の廃プラスチックの燃焼式溶融炉。
【請求項４】
前記炉体の外部に前記給気部へ加圧空気を送り込む送風機を設け、この送風機から主送風管を通じて送られる各種送風管を分岐して、前記軸受室の給気部に供給する加圧空気を、前記炉体の上隅に設けられた排気エジェクタ又は、前記炉体の内部に設けられた燃焼用空気噴出管、若しくは前記排気筒の根元部に対面する側の前記炉体の上端部の内周壁に沿って設けられた投入口エアーカーテン用噴出器の送風管の全部又は、いずれかと共用して送り込むように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の廃プラスチックの燃焼式溶融炉。
【請求項５】
前記炉体の主燃焼部の内周壁と所定の間隙をもって、前記炉体を保護する火炎遮蔽筒を着脱自在に装着したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の廃プラスチックの燃焼式溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックの溶融作業開始時と溶融作業終了時の数分間だけは、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の装置を構成する補助燃焼用装置を作動させて燃焼させ溶融するのであるが、その他の溶融作業中においては、投入する廃プラスチックの一部が自燃する燃焼熱で大部分を溶融して、溶融炉の外部に取り出して固化する廃プラスチックの燃焼式溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱可塑性プラスチックス再生装置においては、傾斜を設けた加熱床の裏面に電熱ヒーターを配設し、加熱床の中心部に吐出口を設けて下方に接続して溶解スクラップ排気部を設けて機外に排気させるように構成し、その下端を螺旋押出機に連通させ、軸端に伝導歯車を取り付けた機外の押し出し口端に向けた一方向に螺旋状を形成した螺旋軸を設けている（例えば、特許文献１参照。）。
また、発泡体廃プラスチックの減容粉砕処理装置においては、発泡体プラスチックを湿潤熱風発生装置で発生させた湿潤熱風で約２００℃の流動状の溶融物となし、溶融炉の外部に設けた溶融物出口及び供給パイプへ、減速モーターにより駆動される溶融炉内から溶融炉の外部の溶融物取り出し口へ向けて一方向に螺旋状を形成した押し出しスクリューで流動状の溶融物を押し出しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭３６−２１６５６号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
実開平５−５３９０９号公報（第３−５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の溶融物を取り出すための螺旋状の押し出し溝を有するスクリューは、スクリューの少なくとも一方の軸を軸受で軸支しているので、軸通孔と軸との間から溶融物が漏出して、その間隙とスクリューカバーとスクリューの擦動部分に溶融物が固着すると言う問題点があった。
【０００５】
又、従来の他の縦型炉では、溶融するための熱源を溶融作業中は常時消費する問題点があった。
【０００６】
又、従来の他の縦型炉では、取り出し口が炉体の外部に設けられているので、前記取り出し口を他の熱源で加熱しなければならない問題点があった。
【０００７】
又、従来の他の縦型炉では、上端部に投入口の開閉蓋を有した投入口を設けたものにおいて、排気筒の誘引作用と排気エジェクタの作用だけで、投入口から火炎や燃焼ガスが立ち昇る現象を防止しているだけのため、投入口の開閉蓋を開けた場合に、しばしば前記現象が起きる欠点があった。
【０００８】
又、従来の他の縦型炉では、燃焼式溶融炉において、廃プラスチックを完全燃焼させるために炉内温度を高温にする必要から、炉壁の温度を下げる方策を取ることができなくて、炉壁に直接の火炎があたり赤熱するので耐熱塗料を塗布してもすぐ焼け剥げて、炉体の外周壁の損耗が激しいと共に、外観美的にも問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、第一の目的は炉底の溶融物の取り出し機構回りに溶融物が残存して固着しない廃プラスチックの燃焼式溶融炉を得るものである。又、第二の目的は炉体の外周壁の外部に設けた軸受室に溶融物がスクリューの軸と軸通孔の間隙から漏出することが無く軸受部に溶融物が固着することが無い廃プラスチックの燃焼式溶融炉を得るものである。第三の目的は溶融物の投入口から投入口の蓋を開けた場合に火炎や燃焼ガスが立ち昇る現象を抑制する廃プラスチックの燃焼式溶融炉を得るものである。第四の目的は、炉体の温度を下げて耐熱塗料が塗布できて、しかも炉内温度が外部の影響を受け難い廃プラスチックの燃焼式溶融炉を得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る廃プラスチックの燃焼式溶融炉は、縦型の炉体と、傾斜した２面からなる谷型状の炉底と、炉底最下部に設けた取り出し口に向かって溶融物を送り出す左右対称のスクリューを前記取り出し口と合致する吐出口を設けた所定の長さと太さのスクリューカバーに挿嵌して、炉底の最下部に沿って横設したものである。
【００１１】
又、前記炉体の外周壁に前記スクリューの軸を軸支する軸受部を有する気密構造の軸受室と、前記炉体の炉壁に前記スクリューの軸を通す炉壁側軸通孔を設け、前記スクリューの軸と、前記炉壁側軸通孔との間に、加圧空気を供給する給気部を前記軸受室に設けたものである。
【００１２】
又、前記軸受室の前記スクリューを駆動する減速モーター側の側板に、前記スクリューの駆動軸を通す減速モーター側軸通孔を設け、この減速モーター側軸通孔と前記駆動軸との間隙に、前記給気部より加圧空気を供給するように構成したものである。
【００１３】
又、前記炉体の外部に前記給気部へ加圧空気を送り込む送風機を設け、この送風機から主送風管を通じて送られる各種送風管を分岐して、前記軸受室の給気部に供給する加圧空気を、前記炉体の上隅に設けられた排気エジェクタ又は、前記炉体の内部に設けられた燃焼用空気噴出管、若しくは前記排気筒の根元部に対面する側の前記炉体の上端部の内周壁に沿って設けられた投入口エアーカーテン用噴出器の送風管の全部又は、いずれかと共用して送り込むようにしたものである。
【００１４】
又、前記炉体の主燃焼部の内周壁と所定の間隙をもって、前記炉体を保護する火炎遮蔽筒を着脱自在に装着したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す各図の概要を説明する。図１は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の機能を発揮させる付帯設備を含む平面構成図である。図２は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の各種送風経路を示す説明図である。図３は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の溶融物１９の取り出し機構の詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた正面図、（ｂ）は側面図である。図４は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の溶融物１９の取り出し口３９回りの詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた正面図、（ｂ）は側面図である。図５は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体１に設けた軸受室２６と炉壁側軸通孔３２、減速モーター側軸通孔５３部分の機構を示す拡大図である。図６は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の投入口２９に設けた投入口エアーカーテン用空気噴出器３０の詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた側面図、（ｂ）は平面図である。図７は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体１に設けた火炎遮蔽筒５５の詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた側面図、（ｂ）は（ａ）図のＥ部の拡大断面図である。図８は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体１の外周壁４５に放熱板５６を設けた参考図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【００１６】
図１においては、本発明の機能部材を具現した廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体１と溶融作業開始時と溶融作業終了時に補助燃焼をさせるために、灯油タンク２、補助燃焼装置３、種火用貯油器４、灯油噴射ノズル機構５と炉内の縦方向に内設した図１、２に示す燃焼用空気噴出管６に燃焼用空気を送り込む燃焼用空気送風管７、図２に示す排気筒８の内側に内設した排気エジェクタ９用空気を送り込む排気エジェクタ用空気送風管１０、並びに本発明の図２に示す溶融物漏出防止用空気１１とスクリュー１２の図２に示す駆動軸冷却用空気１３を兼ねる空気を送り込む溶融物漏出防止用空気送風管１４と図２に示す投入口エアーカーテン用空気１５を送り込む投入口エアーカーテン用空気送風管１６に、図２に示す主送風管１７を通じて各種噴出空気を送り込む図２に示す送風機１８と、図３（ａ）に示す溶融物１９を取り出すスクリューカバー２０に挿嵌したスクリュー１２を駆動させる減速モーター２１で構成されている状態を示している。
【００１７】
図２は、送風機１８から各種噴出空気を送り出す主送風管１７を分岐したそれぞれの空気送風管を示すが、燃焼用空気量調節バルブ２２を設けた燃焼用空気送風管７を炉体１の炉壁を貫通して炉内全域に空気を噴出させる燃焼用空気噴出孔２３を所定数設けた燃焼用空気噴出管６を炉内に内設し、また排気エジェクタ用空気量調節バルブ２４を設けた排気エジェクタ用空気送風管１０を排気筒８の内側に排気エジェクタ９を内設している廃プラスチックの燃焼式溶融炉において、本発明の溶融物漏出防止用空気量調節バルブ２５を設けた溶融物漏出防止用空気送風管１４を気密構造の軸受室２６に接続しているが、減速モーター２１側の軸受室２６に接続された前記溶融物漏出防止用空気送風管１４は図５に示す減速モーター２１側のスクリュー１２の駆動軸冷却用空気送風管２７を兼ねている。また、投入口エアーカーテン用空気量調節バルブ２８を設けた投入口エアーカーテン用空気送風管１６を炉体１の炉壁を貫通して投入口２９回りに設けた投入口エアーカーテン用空気噴出器３０に接続している。
【００１８】
図３（ａ）（ｂ）に示す実施例では、本発明のスクリュー１２に対して所定の長さと太さのスクリューカバー２０の中央部の下側に溶融物１９の吐出口３１を設け、このスクリューカバー２０に挿嵌した前記スクリュー１２を炉体１に挿入できる貫通孔を開けて、前記スクリュー１２の軸と２〜３ｍｍの間隙を設けた炉壁側軸通孔３２にスクリュー１２の胴体軸３３を通して、底板３４に設けた２面からなる谷型状の図３（ｂ）に示す炉底３５の最下部に沿って横設し、炉壁の外部に設けた軸受室２６に装填された軸受３６で前記スクリュー１２の両方の駆動軸３８を軸支し、一方の駆動軸３８を前記軸受室２６の側板を貫通して連結器３７により減速モーター２１に連結している。
【００１９】
前記スクリューカバー２０の吐出口３１は図４（ａ）（ｂ）に示すように炉底３５と底板３４に設けた溶融物１９の取り出し口３９に合致するように重合して設け、前記底板３４の下側に前記取り出し口３９よりも口径の大きい取り出し管４０を設け、溶融物受器装填ボックス４１の天板４２に設けた取り入れ口管４３に差し込んで炉体１を図３（ｂ）に示す据付架台４４に据付ける。
【００２０】
図３（ａ）に示す炉体１の外周壁４５に設けられた両側の気密構造の軸受室２６に接続されている溶融物漏出防止用空気送風管１４には、溶融作業中は完全燃焼させるために常時、燃焼用空気４６を送り込まれる必要から、他の送風管と共に送風機１８により加圧空気が送り込まれているのである。
【００２１】
溶融物１９を連続的に大量に取り出す場合は、図３（ｂ）に示すように溶融物受器Ａ４７に一定量溜まったら溶融物受器装填ボックス４１の差し入れ口開閉蓋４８を開けて、予備の溶融物受器Ｂ４９で前記溶融物受器Ａ４７に引き出し口方向へ押し込んで、自然冷却で発散する臭気を図３（ｂ）に示す臭気抜き管５０で炉内に戻して再燃焼させ脱臭し、ある程度固化して引き出し可能状態になったら、引き出し口開閉蓋５１を開けて引き出して、完全に冷えて固化したら溶融物受Ａ４７を逆さまにして固形状のブロックとして取り外すのである。
【００２２】
図４（ａ）（ｂ）に示す取り出し口３９回りの２面からなる谷型状の（ｂ）に示す炉底３５に（ａ）に示すように最下部に沿って横設した左右対称の送り出し溝５２を形成したスクリュー１２を挿嵌した下側に吐出口３１を設けたスクリューカバー２０を、炉底３５と底板３４に設けられた取り出し口３９に前記吐出口３１を重合して設け、前記底板３４の下側に設けた取り出し口３９よりも口径の大きい取り出し管４０を設け、溶融物受器装填ボックス４１の天板４２に設けた取り入れ口管４３に差し込んで取り出し管４０と一体をなす炉体１を据付架台４４に据付ける。
【００２３】
図５に示す減速モーター側軸通孔５３の軸受室２６回りの実施例では、炉体１の炉壁の貫通孔に遊挿されたスクリュー１２の胴体軸３３と炉体１側の炉壁側軸通孔３２と、軸受室２６の減速モーター２１側の側板の貫通孔に遊挿されたスクリュー１２の駆動軸３８の減速モーター側軸通孔５３との間に２〜３ｍｍの間隙設けて送風機１８で給気部５４から送り込まれる加圧空気を炉内と外部へ噴出させるものである。
【００２４】
図５に示す減速モーター側軸通孔５３の軸受室２６回りの実施例では、炉体１の炉壁の貫通孔に遊挿されたスクリュー１２の胴体軸３３と炉体１側の炉壁側軸通孔３２の縁と、軸受室２６の減速モーター２１側の側板の減速モーター側軸通孔５３に遊挿されたスクリュー１２の駆動軸３８の減速モーター側軸通孔５３の縁との間に、それぞれ２〜３ｍｍの間隙を設けて送風機１８で給気部５４から送り込まれる加圧空気を炉内と外部へ噴出させるものである。
【００２５】
図６（ａ）（ｂ）に示す実施例では、炉体１後方上隅に付設した排気筒８に対面する側の内周壁５７の上端部の約２分の１に、炉心に向けて横方向に細長い投入口エアーカーテン用空気噴出孔５８を連続的に設けた投入口エアーカーテン用空気噴出器３０を設けたものである。
【００２６】
図７（ａ）（ｂ）に示す実施例では、炉体１の主燃焼部の内周壁５７と、本発明の火炎遮蔽筒５５を数ｃｍの間隙を有する空間部５９を設けて、前記主燃焼部の内周壁５７の下部分の全周辺に沿って、前記火炎遮蔽筒５５を装着する嵌め込み溝６０を設けて図６（ａ）に示す投入口開閉蓋取り付け用天板６１と投入口開閉蓋６２を取り外して、炉体１の上端開口部から着脱自在に装着するようにしたものである。
【００２７】
図８に示す実施例では、炉体１の外周壁４５に炉体１と一体になるように放熱板６２設けたものである。
【００２８】
本発明は、廃プラスチックを完全燃焼させた場合に、法律で規制される有害物質の排出量が基準値以下で燃焼させられる種類の廃プラスチックの例えば発泡スチロールやその他ナイロン、ポリエチレン等の成型物であっても、溶融作業開始時と終了時の数分間を除く作業中は、本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉では他の熱源を消費することなく、各種送風空気を供給するだけで無煙無臭で完全燃焼させ、投入物の一部分（約１０〜１５％／重量比）が自燃する熱量で大部分（約９０〜８５％／重量比）を溶融させたらすぐ強制的に取り出すので、熱分解の少ない良質の固形物として成型用再資源の原料としても又、固形状の石油燃料として加工する場合でも、他の溶融手段のいずれと比較しても一番安価な経費で加工できるのである。
【００２９】
又、特に石油資源の無い日本国にとって、これらの廃プラスチック等を焼却処分することは地球的損失であり、この減容された固形状ブロックを将来用の燃料として、例えば石炭の廃坑等に備蓄すれば石油備蓄タンクのような特別な大規模な設備も不要で、石炭よりもはるかに優れた高カロリー（約１０、０００カロリー／キログラム）の燃え殻が殆ど残らない将来用の燃料とすることができるのである。
【００３０】
又、廃プラスチックは現在においては、生ゴミを乾燥させて固形化燃料（ＲＤＦ）を製造する過程において、８００度以上の高熱で燃焼させるための混合補助燃料として必需品とされているが、特に発泡スチロールの場合には、発泡密度によって差異はあるものの数十分の一に減容できるので、排出現場から前記固形化燃料の製造工場までの移送回数が、同じく数十分の一に減らすことができ、自動車の排気ガスによる大気汚染公害の防止に絶大なる貢献をすることができるものである。
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３１】
本発明の縦型の廃プラスチックの燃焼式溶融炉では、溶融物の取り出し口を炉底に設け、スクリューとスクリューカバーを炉底に横設して設けたので、残存した溶融物を溶融作業終了時の補助燃焼装置を作動させて燃え尽きさせることで、溶融物が残存しないので冷えて固着することが無くなる。若し、燃え尽きさせる作業が中途半端で炉内の取り出し機構が固着状態になっても、溶融作業開始時に補助燃焼装置を空炊きすることで、他の熱源に頼ることなく容易に固着状態を解除できるのである。
【００３２】
又、軸受室に送り込まれる加圧空気により炉壁側軸通孔の間隙から持続燃焼用と溶融物の漏出防止用の空気が、溶融作業中は常時炉内に噴出しているので、その噴出する空気が炉壁側軸通孔の間隙をシールし、軸受室に流動状の溶融物が漏出しないため、軸受機構に溶融物が固着することが無い。また、減速モーター側軸通孔の間隙から外部へ噴出する空気は、スクリューの駆動軸を冷却し減速モーターへの熱伝導を抑制しモーターの過熱を防止することができるのである。
【００３３】
投入口の開口部全面をエアーカーテンで炉内と外気を遮断することにより、排気筒の誘引作用と排気用エジェクタとの相乗効果により投入口の開閉蓋を開けた場合に、火炎や燃焼ガスが投入口から立ち昇り難いので、投入口の上外部の温度が下がるので、投入作業従事者の火傷事故等の防止に寄与することができるのである。
【００３４】
炉体の内周壁の主燃焼部を数ｃｍの間隙を有する空間部を設けて火炎遮蔽筒で覆うことにより、消耗品としての火炎遮蔽筒は真っ赤に赤熱され損耗が激しいが、炉体自体は外周壁に設けた放熱板との相乗効果で炉体温度を約４００℃に押さえることができ、６５０〜８００℃対応の耐熱塗料を塗布することができ、外周壁の高熱による酸化による損耗が抑制出来ると共に、外観美的にも効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉とその他付帯設備を示す平面構成図である。
【図２】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の装置の各種送風経路を示す説明図である。
【図３】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の取り出し機構の詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた正面図、（ａ）は側面図である。
【図４】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の取り出し口回りの部分を拡大して示す図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図５】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の軸受室と軸通孔部分の機構を示す拡大図である。
【図６】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の投入口エアーカーテン用空気噴出器の詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた側面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の火炎遮蔽筒の詳細を示す図であり、（ａ）は一部を切り欠いた側面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】本発明の廃プラスチックの燃焼式溶融炉の炉体の外周壁に放熱板を設けた参考図である。
【符号の説明】
１　炉体、６　燃焼用空気噴出管、８　排気筒、９　排気エジェクタ、
１２　スクリュー、１７　主送風管、１８　送風機、２０　スクリューカバー、
２１　減速モーター、２６　軸受室、３０　投入口エアーカーテン用噴出器、
３１　吐出口、３２　炉壁側軸通孔、３５　炉底、３６　軸受、３８　駆動軸、
３９　取り出し口、４５　外周壁、５３　減速モーター側軸通孔、
５４　給気部、５５　火炎遮蔽筒、５７　内周壁、
【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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