(57)【要約】【課題】自動化を促進させることができ、更には輸送面でのコスト削減を図ることができる廃プラスチック処理装置を得る。【解決手段】廃プラスチック処理装置１０は、減容部１２、成形部１４、切断部１６、排出部１８といった四つの要素によって構成されている。従って、溶融から排出まで一連の作業を連続的かつ自動的に行うことができ、自動化の促進及び輸送コストの削減を図ることができる。【選択図】　　図１
2004042532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる廃プラスチックが投入され、当該廃プラスチックを加熱して減容させる減容部と、
この減容部から供給された溶融状態の廃プラスチックを冷却しながら平坦な形状に成形する成形部と、
を有することを特徴とする廃プラスチック処理装置。
【請求項２】
さらに、前記成形部から搬送されてきた廃プラスチック成形体を所定の寸法で切断する切断部を有することを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項３】
さらに、前記切断部によって切断された廃プラスチック成形品を所定の位置へ排出する排出部を有することを特徴とする請求項２記載の廃プラスチック処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチック、特に、廃発泡スチロール等を加熱溶融処理するのに好適な廃プラスチック処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃プラスチック処理装置の先行技術としては、本件出願人により提案された実用新案登録２５９２１６２号公報や実公平７−３４６５３号公報に開示された技術がある。本件との関係においては、いずれの技術も同等の位置付けであるので、以下においては、後者の公報に開示された技術について簡単に説明する。
【０００３】
この公報に開示された廃プラスチック処理装置は、廃プラスチックを粗砕するための粗砕機と、粗砕された廃プラスチックを溶融する溶融機と、熱風を発生させる熱風発生機とによって構成されている。溶融機の下部側には漏斗形状の溶融炉が配置されており、粗砕機で粗砕された廃プラスチックが投入されるようになっている。さらに、溶融炉の下側には、溶融されて半流動体となった廃プラスチックを受け止めるための容器が配置されている。溶融された廃プラスチックは容器に溜められてから、別の場所で冷却及び固化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された技術による場合、溶融された廃プラスチックの容器が満杯になる都度、作業者が手で素早く次の容器と交換しなければならない。このため、作業が面倒であると共に溶融状態にある高温の廃プラスチックに触れないように細心の注意を払わなければならなかった。
【０００５】
また、上記公報に開示された技術による場合、溶融された廃プラスチックを単に容器に溜めて冷却及び固化するだけなので、溶融された廃プラスチックを任意の寸法に成形したり、平らな形に成形することはできなかった。このため、画一的な梱包及び輸送形態をとることができず、輸送コストが嵩んでいた。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、自動化を促進させることができ、更には輸送面でのコスト削減を図ることができる廃プラスチック処理装置を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明に係る廃プラスチック処理装置は、処理対象となる廃プラスチックが投入され、当該廃プラスチックを加熱して減容させる減容部と、この減容部から供給された溶融状態の廃プラスチックを冷却しながら平坦な形状に成形する成形部と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の本発明に係る廃プラスチック処理装置は、請求項１記載の発明において、さらに、前記成形部から搬送されてきた廃プラスチック成形体を所定の寸法で切断する切断部を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の本発明に係る廃プラスチック処理装置は、請求項２記載の発明において、さらに、前記切断部によって切断された廃プラスチック成形品を所定の位置へ排出する排出部を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、まず最初に、処理対象となる種々の形状をした廃プラスチックが減容部に投入される。投入された廃プラスチックは加熱され溶融されることで、形状が失われ体積が減少する。減容された廃プラスチックは、成形部に供給される。この成形部では、溶融状態の廃プラスチックを冷却しながら平坦な形状に成形していく。従って、従来のように、溶融物の容器が満杯になる都度、作業者が手で素早く次の容器と交換するといった作業が不要になり、この点において自動化が達成される。
【００１１】
請求項２記載の本発明によれば、切断部によって、成形部で成形された廃プラスチック成形体が所定の寸法に切断される。従って、減容、成形、切断の三つの工程が自動化される。
【００１２】
請求項３記載の本発明によれば、排出部によって、切断部で切断された廃プラスチック成形品が所定の位置へ排出される。従って、減容、成形、切断、及び排出までの四つの工程が自動化される。
【００１３】
また、上記工程を経て形成された廃プラスチック成形品は、形状的には平坦で、大きさ的には同じ大きさである。従って、適当な枚数を積層させて一塊にした上で梱包するようにすれば、画一的な梱包及び輸送形態をとることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明に係る廃プラスチック処理装置の一実施形態について説明する。
【００１５】
図１には、本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０の全体構成図が示されている。図１（Ａ）に示されるように、廃プラスチック処理装置１０は、減容部１２、成形部１４、切断部１６、及び排出部１８を主要部として構成されている。以下、この順に各部の構成について説明する。
【００１６】
減容部１２は、横置き式のスクリューコンベア２０を備えている。スクリューコンベア２０は、ケーシング２２及びスクリュー２４によって構成されている。ケーシング２２は円筒形状を成しており、その一端は閉止され、他端は開放されている。さらに、ケーシング２２の閉止端側の上部には、「廃プラスチック」としての廃発泡スチロール２６を投入するための投入ホッパ２８が接続されている。一方、スクリュー２４は、回転軸２４Ａ及び螺旋条２４Ｂによって構成されている。回転軸２４Ａの基端部は、ケーシング２２の閉止端からそのまま外部に突出されており、図示しない減速手段を介して駆動源となる減容機モータ３０と接続されている。なお、スクリューコンベア２０及び減容機モータ３０は、広義には、処理前の廃発泡スチロール２６を所定方向へ搬送する搬送手段として把握される要素である。
【００１７】
また、ケーシング２２の他端、即ち開放端には、広義には加熱手段として把握されるヒータ３２が接続されている。ヒータ３２の構成としては種々の構成を採用し得るが、本実施形態では、以下の構成のものを採用している。すなわち、図２に示されるように、ヒータ３２は、スクリューコンベア２０のケーシング２２への取付座面として用いられかつ中央部に方形状の開口３４が形成されたフランジ３６と、このフランジ３６の開口３４の周縁部に立設された方形枠状の周壁部３８と、この周壁部３８内に所定の間隔で装着された複数枚の加熱板４０と、によって構成されている。図３に示されるように、加熱板４０の内部には、通電されることにより発熱する複数のニクロム線４２が埋設されている。また、加熱板４０は伝熱性材料によって構成されており、その先端部は尖塔形状を成している。なお、本実施形態では、複数枚の加熱板４０を垂直に配置しているが、水平に配置してもよいし、斜めに配置してもよい。また、桝目形状、ハニカム形状等、特殊な形状を採用してもよい。
【００１８】
成形部１４は、減容部１２の搬送方向（図１の矢印Ａ方向）下流側に隣接して配設されている。成形部１４は、一対の上成形ロール４４から成る上成形ロール対４６並びに一対の下成形ロール４８から成る下成形ロール対５０を備えている。一対の上成形ロール４４並びに一対の下成形ロール４８は、伝熱性材料によって構成されている。また、一対の上成形ロール４４並びに一対の下成形ロール４８は、スプロケット及びチェーン、ベルト等の連結部材５２、５４によってそれぞれ相互に連結されており、それぞれ同一方向へ回転するようになっている。
【００１９】
さらに、各上成形ロール４４及び各下成形ロール４８の軸芯部には、水等の冷却媒体が送給可能とされている。これらの冷却媒体を循環させることにより、上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０は、後述する廃発泡スチロール溶融体９２を冷却及び成形するようになっている。
【００２０】
また、上述した上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０は上下に対向して配置されており、両者間には所定間隙寸法の隙間５６が形成されている。この隙間５６の間隙寸法によって、後述する廃発泡スチロール成形体９４の厚さが決定される。なお、上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０のいずれか一方又は双方を上下動可能にして、隙間５６の間隙寸法を微調節できるようにしてもよい。
【００２１】
さらに、一方の上成形ロール４４と一方の下成形ロール４８とはスプロケット及びチェーン、ギヤ等の連結部材（図示省略）によって相互に連結されており、互いに反対方向（後述する廃発泡スチロール成形体９４を送り出す方向）へ回転するようになっている。また、一方の下成形ロール４８は、駆動源となる成形機モータ５８の回転軸５８Ａと駆動チェーン、駆動ベルト等の連結部材６０を介して相互に連結されている。従って、上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０は、単一の駆動源（成形機モータ５８）によって同一回転速度で駆動回転されるようになっている。
【００２２】
なお、上述した上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０は、広義には、廃発泡スチロール溶融体９２を冷却しながら圧延して平坦な形状の廃発泡スチロール成形体９４に成形する冷却成形手段として機能する他、当該廃発泡スチロール成形体９４を次工程である切断部１６へ送り込むための搬送手段としても機能する要素である。
【００２３】
また、上述した成形部１４における下成形ロール対５０の左端から後述する排出部１８までの範囲には、ロールコンベア６２が配設されている。ロールコンベア６２は、両側部に平行に配置された一対のガイド６４（図１（Ｂ）参照）と、これらのガイド６４間に軸支された複数のロール（コロ）６６と、によって構成されている。
【００２４】
切断部１６は、成形部１４の搬送方向下流側に隣接して配設されている。切断部１６におけるロールコンベア６２の下面側には、カム６８が回転可能に配置されている。カム６８の回転軸６８Ａは、駆動源となる切断機モータ７０と駆動チェーン、駆動ベルト等の連結部材７２を介して相互に連結されている。さらに、カム６８の外周部の所定位置（偏心位置）には、クランクシャフト７４の一端部が取り付けられている。カム６８の直上には、カッタ７６を上下動可能に支持するカッタ支持体７８が配設されている。クランクシャフト７４の他端部はこのカッタ７６に連結されており、クランクシャフト７４の上下方向への移動ストロークに応じてカッタ７６を上下動させる構成である。
【００２５】
排出部１８は、切断部１６の搬送方向下流側に隣接して配設されている。図１（Ｂ）にも示されるように、排出部１８におけるロールコンベア６２の下方には、搬送方向を軸方向とする回転軸８０が配置されている。この回転軸８０の両端部の外周面には、半径方向へ突出する棒状の排出バー８２の端部が固定されている。排出バー８２の軸長は、排出バー８２が回転軸８０を中心として旋回した際に、ロールコンベア６２のガイド６４に干渉しない程度の長さに設定されている。また、回転軸８０の所定位置にはスプロケット８４が固着されており、回転軸８０と一体に回転するようになっている。回転軸８０の下方には駆動源となる排出機モータ８６が配設されており、スプロケット８４とチェーン、ベルト等の連結部材８８を介して相互に連結されている。
【００２６】
また、ロールコンベア６２の先端部には、ランプセンサ９０が配設されている。このランプセンサ９０は再生材料を意味する「ランプ」、即ち廃発泡スチロール成形品９６の先端部が到達したか否かを検出するセンサであり、図示しないコントローラに検出信号が出力されることにより、コントローラから排出機モータ８６に駆動信号が送られるようになっている。
【００２７】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２８】
まず最初に、処理対象となる種々の形状をした固体状の廃発泡スチロール２６が、減容部１２の投入ホッパ２８内へ投入される。投入された廃発泡スチロール２６は、スクリューコンベア２０のケーシング２２の閉止端側に落下される。落下した廃発泡スチロール２６はスクリューコンベア２０によって水平に搬送され、ヒータ３２内へ送り込まれる。ヒータ３２内には複数の加熱板４０が加熱された状態で配置されており、これらの加熱板４０へ固体状の廃発泡スチロール２６が押し当てられることにより、廃発泡スチロール２６が溶融される。固体状の廃発泡スチロール２６は溶融されることにより、形状が失われ体積が減少する。上記の如くして減容された廃発泡スチロール（以下、「廃発泡スチロール溶融体９２」と称す）は、粘りの強いドロドロした状態（半流動体）となってヒータ３２から排出される（以上、減容工程）。
【００２９】
ヒータ３２から排出された廃発泡スチロール溶融体９２は、成形部１４の上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０間の隙間５６へ供給される。これらの上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０は成形機モータ５８の駆動力を受けて図１の矢印方向へ回転していると共に、水等の冷媒が循環されることにより冷却された状態にある。このため、高温の半流動体になっている廃発泡スチロール溶融体９２は、上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０間の隙間５６を通る際に冷却されながら圧延されると共に徐々に硬くなっていき、かつ平坦な形状に成形される（以下、「廃発泡スチロール成形体９４」と称す。以上、成形工程）。
【００３０】
廃発泡スチロール成形体９４はロールコンベア６２上を転動しながら図１の矢印Ａ方向へ搬送されていき、次の切断部１６へ送られる。切断部１６では、所定のタイミングで切断機モータ７０が駆動されることにより、カム６８が矢印方向へ一回転し、それに伴ってクランクシャフト７４が上下方向に一往復する。これにより、カッタ７６が下降して、廃発泡スチロール成形体９４が所定の長さで切断され、廃発泡スチロール成形品９６が出来あがる（以上、切断工程）。
【００３１】
なお、廃発泡スチロール成形体９４は切断した直後の状態では弾力があり、切断後、数時間経過すると徐々に硬くなってくる。また、切断機モータ７０は、ランプセンサ９０によってランプ（廃発泡スチロール成形品９６）の先端部が検出されることにより、図示しないコントローラによって駆動される。さらに、ランプセンサ９０の配設位置を変更することにより、廃発泡スチロール成形品９６を任意の長さに切断することが可能である。
【００３２】
上記の如くして定寸裁断された廃発泡スチロール成形品９６は、次の排出部１８へ送られる。切断機モータ７０が作動して廃発泡スチロール成形品９６が切断されると、続いて図示しないコントローラによって排出機モータ８６が駆動される。これにより、回転軸８０がその軸線回りに回転し、当該回転軸８０の外周面に固着された一対の排出バー８２が旋回される。これにより、図１（Ｂ）に示されるように、廃発泡スチロール成形品９６は装置側方へ排出される（以上、排出工程）。
【００３３】
排出された廃発泡スチロール成形品９６は、所定枚数分積層されて一塊とされ、この状態で数時間かけて乾燥及び硬化される。その後、これを梱包し、搬送車両の荷台に載せて、目的地まで搬送する。
【００３４】
このように本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、種々の形状をした廃発泡スチロール２６を減容部１２で減容した後、成形部１４で冷却及び圧延して平坦な形状に成形して廃発泡スチロール成形体９４を形成し、更に切断部１６でこれを所定の寸法で切断して廃発泡スチロール成形品９６とし、最後に排出部１８で一枚ずつ廃発泡スチロール成形品９６を装置側方へ排出する構成（システム）を創案したので、従来のように、溶融物の容器が満杯になる都度、作業者が手で素早く次の容器と交換するといった作業が不要になると共に今まで手作業で行われた種々の工程を連続的かつ自動的に行うことができる。その結果、本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０によれば、自動化の促進及び輸送コストの削減を図ることができる。
【００３５】
また、上記工程を経て形成された廃発泡スチロール成形品９６は、形状的には平坦で、大きさ的には同じ大きさである。従って、適当な枚数を積層させて一塊にした上で梱包するようにすれば、画一的な梱包及び輸送形態をとることができる。その結果、自動化の促進のみならず、輸送面でのコスト削減をも図ることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、排出部１８で廃発泡スチロール成形品９６を装置側方へ排出するので、システムの全長を短くすることができる。
【００３７】
なお、上述した本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、廃発泡スチロール２６を処理対象としたが、これに限らず、廃プラスチックであればすべて適用可能である。
【００３８】
また、上述した本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、減容部１２にヒータ３２を設置し、加熱板４０に廃発泡スチロール２６を押し当てて溶かす構成を採ったが、これに限らず、従来のガンタイプバーナを使ってもよいし、それ以外の加熱手段を採用してもよい。
【００３９】
さらに、上述した本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、成形部１４において、上成形ロール対４６及び下成形ロール対５０を水冷する水冷方式を採用したが、これに限らず、他の冷媒を使用してもよい。
【００４０】
また、上述した本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、カッタ７６を上下動させることにより廃発泡スチロール成形体９４を切断する構成を採ったが、これに限らず、レーザを使う等、他の切断手段を採用してもよい。
【００４１】
さらに、上述した本実施形態に係る廃プラスチック処理装置１０では、廃発泡スチロール成形品９６を装置側方に排出する構成を採ったが、設置スペース上の問題がないのであれば、装置前方に落とし込んで排出する構成を採ってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る廃プラスチック処理装置は、処理対象となる廃プラスチックが投入され、当該廃プラスチックを加熱して減容させる減容部と、この減容部から供給された溶融状態の廃プラスチックを冷却しながら平坦な形状に成形する成形部と、を有するので、自動化を促進させることができるという優れた効果を有する。
【００４３】
請求項２記載の本発明に係る廃プラスチック処理装置は、請求項１記載の発明において、さらに、成形部から搬送されてきた廃プラスチック成形体を所定の寸法で切断する切断部を有するので、請求項１記載の発明よりも更に自動化を促進させることができるという優れた効果を有する。
【００４４】
請求項３記載の本発明に係る廃プラスチック処理装置は、請求項２記載の発明において、さらに、切断部によって切断された廃プラスチック成形品を所定の位置へ排出する排出部を有するので、請求項２記載の発明よりも更に自動化を促進させることができ、しかも輸送面でのコスト削減を図ることもできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本実施形態に係る廃プラスチック処理装置の全体構成図であり、（Ｂ）は排出部の排出機構を示す正面図が示されている。
【図２】図１に示される減容部のヒータの構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示される加熱板の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　　廃プラスチック処理装置
１２　　　減容部
１４　　　成形部
１６　　　切断部
１８　　　排出部
２６　　　廃発泡スチロール（廃プラスチック）
９２　　　廃発泡スチロール溶融体
９４　　　廃発泡スチロール成形体
９６　　　廃発泡スチロール成形品
【図１】
2004042532.tif 000003
【図２】
2004042532.tif 000004
【図３】
2004042532.tif 000005