(57)【要約】【課題】大量の小片固形物を一定容積に梱包する際に、圧縮して嵩比重を高めることができる小片固形物の圧縮方法及び抽気式圧縮装置を提供せんとするものである。【解決手段】小片固形物Ｘを圧縮成形する圧縮成形装置１と、圧縮成形体ｘの抽気を行う抽気装置２とを有する抽気式圧縮装置において、上記圧縮成形装置１は、小片固形物Ｘを内部に封入する圧縮成形室１００と、該圧縮成形室１００の少なくとも一面をプレス面１１１として該小片固形物Ｘを圧縮するプレス装置１１０とを備えると共に、上記抽気装置２は、上記圧縮成形中に、圧縮成形室内部の抽気を行う。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮され最終的に梱包される小片固形物の圧縮工程で、該圧縮中に小片固形物の抽気を同時に行うことを特徴とする小片固形物の圧縮方法。
【請求項２】
上記抽気は、小片固形物が閉じこめられた空間を負圧状態になるように吸気し又は真空引きして行うことを特徴とする請求項１記載の小片固形物の圧縮方法。
【請求項３】
小片固形物を圧縮成形する圧縮成形装置と、圧縮成形体の抽気を行う抽気装置とを有する抽気式圧縮装置において、上記圧縮成形装置は、小片固形物を内部に封入する圧縮成形室と、該圧縮成形室の少なくとも一面をプレス成形面として該小片固形物を圧縮するプレス装置とを備えると共に、上記抽気装置は、上記圧縮成形中に、圧縮成形室内部の抽気を行うことを特徴とする抽気式圧縮装置。
【請求項４】
上記抽気装置は、上記圧縮成形室のプレス成形面を含む少なくとも一面から、抽気を行うことを特徴とする請求項３記載の抽気式圧縮装置。
【請求項５】
上記抽気装置は、小片固形物内部における抽気を行う抽気管を備えており、圧縮成形室内に小片固形物が押し込まれた際に、該抽気管が小片固形物内部に入り込んでいて、少なくとも圧縮成形中に抽気を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の抽気式圧縮装置。
【請求項６】
上記プレス装置のプレス成形面及び上記圧縮成形室における該プレス成形面の対向面のどちらか一方又は両面に、凸面が設けられていることを特徴とする請求項３〜請求項５いずれか１つに記載の抽気式圧縮装置。
【請求項７】
小片固形物は小分けして上記圧縮成形室内に送給され、上記プレス装置は、小分け送給の度に該小片固形物の圧縮処理を行い、上記抽気装置による抽気処理もその圧縮処理と同時に行うことを特徴とする請求項３〜請求項６いずれか１つに記載の抽気式圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大量の小片固形物を一定容積に梱包する際に、圧縮して嵩比重を高める圧縮方法及び抽気式圧縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量の小片に破砕された軟質廃プラスチック等の固形物は、そのままであると嵩張るため、圧縮して容積を小さくする処理が行われ、搬送するなどの処理が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その圧縮工程に於いて、巻き込まれて内部に閉じ込められる空気も同時に圧縮しているため、梱包されて以後内部に閉じこめられた空気は、元の圧力に戻ろうとするように作用し、結局目的とする容積に圧縮することは困難である。
【０００４】
すなわち、圧縮工程において、内部に閉じ込められる空気を同時に庄縮するために、閉じ込められた圧縮空気の容積分と、閉じ込められた圧縮空気による反発カによって、圧縮工程時の圧縮梱包品の嵩比重を高める作業を阻害している。また、弾性のあるプラスチック製バンドやべール等で梱包される圧縮梱包品は梱包された後、閉じ込められた圧縮空気による反発カによってバンドやべールなどを膨張させ、一旦圧縮梱包された梱包品の嵩比重を低下させている。実際の計測結果においても上記固形物として投入されるものの最終嵩比重は、該固形物本来の比重の１／３程度にしか圧縮できなかった。逆に言えば、その２／３は、空気であった。そのため、輸送効率が下がるばかりでなく、運送や貯蔵の際に一定の大きさの梱包体になっておらず、段積みなどがしづらくなるので搬送・貯蔵に不便である。
【０００５】
他方、一方向に圧縮された圧縮体を、直交する別方向から更に圧縮することによって、圧縮率を高める構成も提案されているが、巻き込まれる空気の放出が不十分な上、構造が複雑で高価であった。
【０００６】
更に、上記提案構成では、廃棄物による土中および大気への有害物質の汚染の拡散を防止すること及び減容を主目的に、圧縮成形した後一旦密封包装してから内部空気を吸引しているが、圧縮成形体内部に閉じ込められた空気の吸引は困難で、十分な減容効果は得られていない。尚、この構成では包装体内部にガスが発生するのを抑え包装体が膨張するのを防ぐとしているが、上記廃棄物に腐敗する物や微生物の繁殖する物なども含むため、空気の十分な吸引が困難であれば、やはりガスの発生による包装体の膨張は避けられない。
【０００７】
本発明は以上のような実情に鑑み創案されたもので、大量の小片固形物を一定容積に梱包する際に、圧縮して嵩比重を高めることができる小片固形物の圧縮方法及び抽気式圧縮装置を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る小片固形物の圧縮方法は、圧縮され最終的に梱包される小片固形物の圧縮工程で、該圧縮中に小片固形物の抽気を同時に行うことを基本的特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、圧縮工程中に同時に抽気を行っているため、圧縮空気が内部に閉じこめられるようなことがなくなって、圧縮されたものの嵩比重を低下させることがない。
【００１０】
ここで、小片固形物とは、それ単体としては一定以下の大きさしか有していないが、それらがまとめられて例えば１束の梱包物とされた場合に、小片と小片の間に空気の層ができ、嵩張ってしまうような物を言い、ここでは、それ自体が腐敗などによりガスを発生するものを含まない。たとえば、一定以下の大きさにカットされた廃プラスチック材のようなものがその例である。
【００１１】
上記抽気処理は、少なくとも小片固形物が閉じこめられた空間を負圧状態になるように吸気し又は真空引きして行えば良い（請求項２）。
【００１２】
請求項３の構成は、小片固形物を圧縮成形する圧縮成形装置と、圧縮成形体の抽気を行う抽気装置とを有する抽気式圧縮装置において、上記圧縮成形装置は、小片固形物を内部に封入する圧縮成形室と、該圧縮成形室の少なくとも一面をプレス成形面として該小片固形物を圧縮するプレス装置とを備えると共に、上記抽気装置は、上記圧縮成形中に、圧縮成形室内部の抽気を行うことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、圧縮成形室に投入された小片固形物が、上記プレス装置によりプレス面を押し出して該圧縮成形室内の小片固形物を圧縮すると共に、上記抽気装置によって、その圧縮成形中に、圧縮成形室内部の抽気を行うため、上述の方法と同じく、圧縮空気が圧縮成形体の内部に閉じ込められるようなことがなくなって、圧縮されたものの嵩比重を低下させることがない。
【００１４】
上記抽気装置は、上記圧縮成形室のプレス成形面を含む少なくとも一面から、抽気を行う構成もその１つの構成である（請求項４）。すなわち、圧縮成形室の内部に閉じ込められた小片固形物の周囲の面のいずれからか、抽気を行い、外部に排気する構成である。圧縮処理と同時に抽気処理を行うので、抽気構成もこのような簡単な構成で、圧縮されたものの嵩比重を低下させないという効果が得られるようになる。
【００１５】
さらに圧縮時の抽気処理の効果をより一層高めるため、上記抽気装置は、小片固形物内部における抽気を行う抽気管を備えており、圧縮成形室内に小片固形物が押し込まれた際に、該抽気管が小片固形物内部に入り込んでいて、少なくとも圧縮成形中に抽気を行う構成にすると良い（請求項５）。すなわち、圧縮抽気中に、圧縮成形室の内部に閉じ込められた小片固形物の周囲の面からの抽気だけでなく、その小片固形物の内部からも抽気を同時に行ってやれば、圧縮時の抽気効率が上がり、圧縮空気が圧縮成形体の内部に封じ込められてしまうことがなくなって、圧縮時の抽気処理の効果をより一層高めることができるようになる。
【００１６】
上記プレス装置のプレス成形面及び上記圧縮成形室における該プレス成形面の対向面のどちらか一方又は両面に、凸面が設けられている（請求項６）と、その凸面が、圧縮の際に圧縮成形体の内側から先に押し込まれるため、同時に抽気を行っていると、小片固形物の内部からの抽気効率が向上するようになる。
【００１７】
上記小片固形物は一遍に全量を上記圧縮成形室内に送給して、圧縮・抽気同時処理を行うよりも、小分けして上記圧縮成形室内に送給し、小分け送給の度にプレス装置による該小片固形物の圧縮処理及び抽気装置による抽気処理を同時に行う（請求項７）方が、圧縮成形体内部への圧縮空気の封じ込めがより少なくなる。すなわち、これまでのように、小片固形物が全量投入され、一度に圧縮成形された後抽気処理が行われるよりも、小片固形物が所定量ずつ投入され、複数回に分けて圧縮成形・抽気同時処理が行われる処理の方が、最終的に回収される圧縮成形体内部への圧縮空気の封じ込めがより少なくなり、圧縮成形体の嵩比重をより一層高めることができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１〜図３は、使用済みプラスチックが集められて燃焼に適したプラスチック材が分離され、それを燃料として発電などを行う施設に提供するために適当な小片の固形物Ｘ（図２で斜線で示されている）として選別され、それを運搬に適した大きさと嵩密度を有する圧縮成形体ｘ（小片固形物Ｘの圧縮抽気物）に成形する本発明に係る抽気式圧縮装置の一実施例構成を示す説明図である。そのうち図１はその平面図、図２はその正断面図、図３は抽気構成の詳細を併せて示した同じくその正断面図である。
【００１９】
本構成は、圧縮成形装置１と、抽気装置２（後述する２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、及び２０〜２５の構成を含む）とを備えている。その他本実施例構成には、後述する押出装置３も備えられている。
【００２０】
また上記圧縮成形装置１は、小片固形物Ｘを圧縮成形する圧縮成形室１００と、プレス装置１１０とを有している。
【００２１】
すなわち、圧縮成形室１００は、図に示すように、横長の断面四角形の容器からなり、その中央上方に小片固形物Ｘの投入口１０１があり、右端には内方で左右方向に移動できるプレス面１１１の押し出し引き込みを行うプレス装置１１０が設置されている。また該圧縮成形室１００の左端側側面には、緩やかに中央が突出している凸面１０２が形成されている。
【００２２】
また図１に示すように、該圧縮成形室１００の左片側側面には、開閉可能な密閉扉１０３が設けられると共に、その対面側に開口部を有しており、その開口部を押出装置３の押出密閉面３０が気密な状態で閉塞している。そして圧縮成形室１００左端側で小片固形物Ｘの圧縮抽気が行われている間はその部分が密閉状態に保たれている。それらの処理が終了した場合、上記密閉扉１０３が開けられ、その反対側にある押出装置３により上記押出密閉面３０を図１矢視側に押し出すことにより、形成された圧縮成形体ｘが、次の処理工程である梱包装置側に押し出されることになる。
【００２３】
上記プレス装置１１０は、上述のように、圧縮成形室１００内面に気密に接触し左右方向に移動可能なプレス面１１１をロッドの先端に有する油圧式ピストンで構成されており、さらに該プレス面１１１には、上記圧縮成形室１００の凸面１０２に対向するように同じく凸面１１２が形成されている。
【００２４】
他方上記抽気装置２は、上記小片固形物Ｘの圧縮処理が行われる圧縮成形室１００左側側面及び上下面に設けられた平面四角形の漏斗状の吸気カバー２ａ〜２ｃと、該吸気カバー２ｂ側から圧縮成形室１００内に出入して小片固形物Ｘの圧縮抽気処理中に該小片固形物Ｘ内部の抽気処理が行える抽気管２ｄと、図３に示すように、これら吸気カバー２ａ〜２ｃ及び抽気管２ｄによる圧縮成形室１００内を負圧状態になるように吸気する吸気ブロワ２０及び該ブロワ２０駆動用のモータ２１とを有している。
【００２５】
上記小片固形物Ｘ内部の抽気を行う抽気管２ｄは、圧縮成形室１００内凸面１０２に向けて小片固形物Ｘが上記プレス装置１１０によって押し込まれた際に、その内部に向けて移動し挿入されると共に、該プレス装置１１０による少なくとも圧縮成形中に、抽気処理が行われ、圧縮成形された圧縮成形体ｘの排出前に該圧縮成形体ｘから抜き出されるよう、抽気管２ｄの出入装置（図示なし）が設けられている。
【００２６】
また図３に示すように、圧縮成形室１００の上記プレス面１１１移動方向には、３箇所に該プレス面１１１の移動感知センサ２４（Ｌ０〜Ｌ２）が備えられており、そのうちセンサＬ１は直接、またセンサＬ２はタイマ２５を介して制御ボックス２２に接続されている。
【００２７】
上記プレス面１１１がセンサＬ０で感知されている間は、上記投入口１０１からの小片固形物Ｘの圧縮成形室１００内への投入が可能な状態であり、小片固形物Ｘが所定量投入されると、プレス装置１１０が稼働し、プレス面１１１が図面左方向に押し出される。
【００２８】
そしてセンサＬ１がプレス面１１１の移動を感知すると、制御ボックス２２は、モータ２１に指示を与え、吸気ブロワ２０を稼働させて、小片固形物の圧縮成形中に抽気処理を行わせる。その際該制御ボックス２２は、上記抽気管２ｄの出入装置に指令を出し、この抽気管２ｄを小片固形物Ｘ内部に向けて押し出させる。従って、吸気カバー２ａ〜２ｃ及び抽気管２ｄにより、圧縮成形室１００内の小片固形物Ｘの周囲及び内部から抽気が行われることになる。
【００２９】
次にセンサＬ２がプレス面１１１の移動を感知すると、その時からタイマ２５が作動し、一定時間後制御ボックス２２にその感知信号が出力される。それにより該制御ボックス２２は、モータ２１の稼働を停止させ、吸気ブロワ２０の吸気を止め、上記抽気処理を終了させる。
【００３０】
ただし、上記プレス装置１１０による小片固形物の圧縮成形処理は、複数回に小分けして行われる。すなわち、上記投入口１０１から圧縮成形室１００内へ小片固形物Ｘが所定量投入されて１回目の圧縮成形・抽気処理が行われると、一旦プレス装置１１０のプレス面１１１は後退し、上記センサＬ０で感知される位置まで戻る。その後再び投入口１０１から圧縮成形室１００内へ小片固形物Ｘが所定量投入されて２回目の圧縮成形・抽気処理が行われ、以後その処理を複数回繰り返す。従って、当初小片固形物Ｘの厚みが薄いため、上記抽気管２ｄの小片固形物Ｘ内への挿入はその厚みに応じて行われ、複数回繰り返すうちに小片固形物Ｘの厚みが厚くなってくるため、上記抽気管２ｄはその厚みに応じて深い位置まで挿入されることになる。
【００３１】
以上の構成を有する本装置の作動状態を、次に説明する。まず、上述のように、プレス装置１１０のプレス面１１１は、図２の実線の位置まで退避させる。この時、上記密閉扉１０３は、圧縮成形室１００の開口部を機密状態にして閉じておき、またその対面側に開口部も、押出装置３の押出密閉面３０が気密な状態で閉塞せしめておく。
【００３２】
そして、上記投入口１０１から圧縮成形室１００内へ小片固形物Ｘが所定量投入され、上記プレス装置１１０が稼働してプレス面１１１を左方向に押し出すことで、１回目の圧縮成形・抽気処理が行われることになる。その際、上記センサＬ１がプレス面１１１の移動を感知することで、制御ボックス２２が、モータ２１に指示を与え、吸気ブロワ２０を稼働させて、小片固形物の圧縮成形中に抽気処理を行わせる。その際該制御ボックス２２は、上記抽気管２ｄの出入装置に指令を出し、この抽気管２ｄを小片固形物Ｘ内部に向けて押し出させる。従って、吸気カバー２ａ〜２ｃ及び抽気管２ｄにより、圧縮成形室１００内の小片固形物Ｘの周囲及び内部から抽気が行われることになる。
【００３３】
次にセンサＬ２がプレス面１１１の移動を感知すると、その時からタイマ２５が作動し、一定時間後制御ボックス２２にその感知信号が出力される。それにより該制御ボックス２２は、モータ２１の稼働を停止させ、吸気ブロワ２０の吸気を止め、上記抽気処理を終了させる。
【００３４】
次にプレス装置１１０はプレス面１１１を元の位置（センサＬ０が感知する位置）まで退避させ、再び投入口１０１から圧縮成形室１００内へ小片固形物Ｘが所定量投入される。そして上記プレス装置１１０が稼働してプレス面１１１を左方向に押し出すことで、２回目の圧縮成形・抽気処理が行われ、１回目と同様な圧縮成形及び抽気処理がなされる。ただし、上記抽気管２ｄは、小片固形物Ｘの厚みが増すため、さらに前方に押し出され、厚みを増した小片固形物Ｘの内部の抽気を行う。そのような処理を所定回繰り返す。
【００３５】
上記プレス装置１１０による圧縮成形処理の際、両凸面１０２及び１１２により、小片固形物Ｘは、中央部分を中心に圧縮されるため、圧縮効果が高まるだけでなく、その凸面１０２及び１１２が、圧縮の際に小片固形物Ｘの内側から先に押し込まれるため、同時に抽気を行っていると、小片固形物Ｘの内部からの抽気効率が向上するようになる。
【００３６】
また圧縮成形中の抽気処理は、小片固形物Ｘの周面からだけでなく、上記抽気管２ｄを介して、その内部からも行われるため、圧縮時の抽気効率が上がり、圧縮空気が小片固形物Ｘの内部に封じ込められてしまうことがなくなって、圧縮時の抽気処理の効果をより一層高めることができるようになる。
【００３７】
さらに、小片固形物Ｘが所定量ずつ投入され、複数回に分けて圧縮成形・抽気処理を行うため、一度に圧縮成形・抽気処理を行うよりも、最終的に回収される圧縮成形体ｘ内部への圧縮空気の封じ込めがより少なくなり、圧縮成形体ｘの嵩比重をより一層高めることができるようになる。
【００３８】
以上のようにして、圧縮成形・抽気処理が終了し、圧縮成形体ｘができた場合には、プレス装置１１０により、プレス面１１１を元の位置に復帰させると共に、上記密閉扉１０３を開け、さらに、押出装置３により上記押出密閉面３０を図１矢視側に押し出すことにより、形成された圧縮成形体ｘが、次の処理工程である梱包装置側に押し出されることになる。
【００３９】
本実施例構成によれば、圧縮成形工程中に同時に抽気処理を行っているため、圧縮空気が内部に閉じこめられるようなことがなくなって、圧縮成形体ｘの嵩比重を従来法乃至従来装置より高めることができるようになる。従って、この圧縮成形体ｘを梱包することで、弾性のあるプラスチック製バンドやべール等で最終的に梱包される圧縮梱包品は、梱包された後、元々圧縮空気の閉じ込めが少ないためにバンドやべールなどを膨張させることが少なくなり、輸送効率が向上するばかりでなく、運送や貯蔵の際に一定の大きさの梱包体になっており、段積みなどがし易く、搬送・貯蔵に問題を生ずることがなくなる。また圧縮成形・抽気処理がなされる対象が上記のような廃プラスチック材であるため、腐敗や微生物の繁殖が無く、そのために、包装体内部にガスの発生がない。
【００４０】
尚、本発明の小片固形物の圧縮方法及び抽気式圧縮装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本圧縮成形処理を複数回に小分けして行う他の方法として、複数回の圧縮成形・抽気処理の際、プレス装置１１０のプレス面１１１の停止位置をセンサーＬ２で感知される最終圧縮成形位置だけにする事によって抽気管２ｄの小片固形物Ｘ内への挿入動作は初回だけとするようにすることも出来る。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜請求項７記載の小片固形物の圧縮方法及び抽気式圧縮装置によれば、圧縮工程中に同時に抽気を行っているため、圧縮空気が内部に閉じこめられるようなことがなくなって、圧縮されたものの嵩比重を高めることができるようになるという優れた効果を奏し得る。
【００４２】
また圧縮成形室内に小片固形物が押し込まれた際に、小片固形物内部における抽気を行う抽気管を小片固形物内部に挿入して、少なくとも圧縮成形中に抽気を行う請求項５のような構成にすることで、圧縮抽気中に、圧縮成形室の内部に閉じ込められた小片固形物の周囲の面からの抽気だけでなく、その小片固形物の内部からも抽気を同時に行うことができるため、圧縮時の抽気効率が上がり、圧縮空気が圧縮成形体の内部に封じ込められてしまうことがなくなって、圧縮時の抽気処理の効果をより一層高めることができるようになる。
【００４３】
さらに請求項６の構成のように、プレス装置のプレス成形面及び上記圧縮成形室における該プレス成形面の対抗面のどちらか一方又は両面に、凸面が設けられていれば、その凸面が、圧縮の際に圧縮成形体の内方に向けて押し込まれるため、同時に抽気を行っていると、小片固形物の内部からの抽気効率が向上するようになる。
【００４４】
加えて請求項７の構成のように、小片固形物を所定量ずつ投入して、複数回に分けて圧縮成形・抽気処理を行うことで、一度に圧縮成形・抽気処理を行うよりも、最終的に回収される圧縮成形体内部への圧縮空気の封じ込めがより少なくなり、圧縮成形体の嵩比重をより一層高めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る抽気式圧縮装置の一実施例構成を示す平面図である。
【図２】上記構成の正断面図である。
【図３】抽気構成の詳細を併せて示した同じくその正断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　圧縮成形装置
２　　　　　抽気装置
２ａ〜２ｃ　吸気カバー
２ｄ　　　　抽気管
３　　　　　押出装置
２０　　　　　吸気ブロワ
２１　　　　　モータ
２２　　　　　制御ボックス
２４　　　　　移動感知センサ
２５　　　　　タイマ
３０　　　　　押出密閉面
１００　　　　　圧縮成形室
１０１　　　　　投入口
１０２　　　　　凸面
１０３　　　　　密閉扉
１１０　　　　　プレス装置
１１１　　　　　プレス面
１１２　　　　　凸面
Ｘ　　　　　小片固形物
ｘ　　　　　圧縮成形体
【図１】
2004058068.tif 000003
【図２】
2004058068.tif 000004
【図３】
2004058068.tif 000005