(57)【要約】【課題】溶融プラスチック内の異物を濾過して除去する装置であって、スクリーン上に堆積した異物を低コストで装置外に排出可能な、溶融プラスチックの濾過装置を提供すること。【解決手段】溶融プラスチックの流路に面して設置され、且つスクリーン板面に平行な方向に移動可能な濾過スクリーンと、これを移動させる駆動手段と、流路上流側の濾過スクリーン面に面して流路両側に配置される一対の異物掻き取り排出手段とを備え、この排出手段は、軸心を中心に回動可能な筒体と、筒体の内部に流入した異物を、筒体の一端部から押し出して排出するための押し出し手段とを備え、筒体は少なくとも濾過スクリーンと対向する部位に開口を有し、開口部の両側縁部のうち、流路側の側縁部に濾過スクリーン面に当接してシール部を構成すべきシール面を形成し、反流路側の側縁部に濾過スクリーン面から異物を掻き取る掻き取り刃を形成した濾過装置を用いる。【選択図】            図１
2005041015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融プラスチックの流路に面して設置され、且つスクリーン板面に平行な方向に移動可能な濾過スクリーンと、該濾過スクリーンを移動させる駆動手段と、前記流路上流側の濾過スクリーン面に面して流路両側に配置される一対の異物掻き取り排出手段とを備え、前記各異物掻き取り排出手段は、軸心を中心に回動可能な筒体と、該筒体の内部に流入した異物を、筒体の一端部から押し出して排出するための押し出し手段とを備え、前記筒体は少なくとも濾過スクリーンと対向する部位に開口を有し、該開口部の両側縁部のうち、流路側の側縁部に前記濾過スクリーン面に当接してシール部を構成すべきシール面を形成し、反流路側の側縁部に前記濾過スクリーン面から異物を掻き取る掻き取り刃を形成したことを特徴とする溶融プラスチックの濾過装置。
【請求項２】
筒体を中心とした反流路側位置に、濾過スクリーンの孔部をブローして異物を除去するためのガス噴き出しノズルを、濾過スクリーンに面して設けたことを特徴とする請求項１に記載の溶融プラスチックの濾過装置。
【請求項３】
筒体の一端部に開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶融プラスチックの濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融プラスチック内に含まれる異物を除去するための濾過装置に関し、特に廃プラスチックをマテリアルリサイクルする際に用いるのに好適な濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄プラスチックを再利用してマテリアルリサイクルを行うために、廃棄プラスチックを原料としたプラスチック製品の成形が試みられている。産業廃棄物プラスチックや、家庭からの廃棄物である一般廃棄物プラスチックを原料として用いると、異物が混合されているため、再製品化されたプラスチックの外観や機械的性質が損なわれるという問題がある。特に、異物と複数種類のプラスチックの混合状態である一般廃棄物プラスチックのマテリアルリサイクルは困難である。一般廃棄物プラスチックから異物を除去する方法として、粉砕、選別した一般廃棄物プラスチックを押出し機で溶融しながらスクリーンメッシュフィルターで濾過する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
スクリーンメッシュフィルターは濾過された異物がスクリーン上に堆積して、フィルターを閉塞させることになるため、通常は、フィルター交換ができるように複数のフィルター面を切り替えて使用できる、いわゆるオートスクリーンチェンジャー方式のものが使用される。閉塞したフィルターのスクリーンに、下流から上流側に圧力をかけることで堆積した異物を除去して押出し機外に排出させる、いわゆる逆洗機構を有するオートスクリーンチェンジャーの使用が特に好適である（例えば、特許文献２参照。）。このような逆洗機構を有するオートスクリーンチェンジャーとして、例えば、図３、４、５に示すようなスクリーンチェンジングシステム（マークポンプシステムズ：ＣＳＣ／ＢＦ−４Ｆ）が知られている。
【０００４】
図３は従来の溶融プラスチック濾過装置の全体図、図４は縦断面図、図５は水平断面図である。図３、４、５に示すシステムでは、溶融プラスチックは本体内に設けられた流路２１を通過し、流路内に設けられたスクリーン２３を通過することによって濾過されて異物が除去される。図４に示すように流路２１は上下に分かれて、上下２箇所で濾過を行う構成である。スクリーン２３は、油圧シリンダー２５により軸方向に移動可能なボルト２２内に取りつけられており、流路を横切る方向に移動可能である。スクリーン２３を通過した溶融プラスチックは、流路２４に集められて、異物除去済みプラスチックとして機外に排出される。図５（ｂ）が通常の濾過位置におけるスクリーン２３の配置である。一方、スクリーン２３上に捕獲された異物は、油圧シリンダー２５により移動するボルト２２により逆洗位置まで移動する（図５（ａ）または（ｃ）参照。）。逆洗位置では流路２４によって濾過後の溶融プラスチックがスクリーン２３の背面（溶融プラスチックの下流側）に導入される。この背面からの圧力により、スクリーン２３上の異物を逆洗して、流路２６から異物を装置外に排出する。例えば図５（ｃ）においては、スクリーン２３ａを逆洗中も、スクリーン２３ｂにより濾過作業を継続して行うことができる。スクリーンの交換が必要になった場合には、図５（ｄ）に示すように油圧シリンダー２５によりボルト２２を移動させてスクリーンを交換する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４６６２１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平２−１８７１０６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のようなオートスクリーンチェンジャーを設置した押出し機を用いて、一般廃棄物プラスチックの溶融濾過を行う場合、異物の量が非常に多いために、フィルター交換を頻繁に行わなければならず、コスト高であるという問題がある。また、逆洗機構を有する濾過装置を用いても、濾過のためにスクリーンを通過する溶融プラスチックの量に対して、逆洗に利用できるプラスチック量が少ないために、スクリーンの一部の異物しか除去することができず、スクリーン全面の異物を除去することが困難である。このため、頻繁に逆洗を行う必要があり、しかも、溶融プラスチック内に含まれる異物量が少ないにもかかわらずある程度の逆洗時間が必要となるので装置外に排出されるプラスチックの量が多くなり、異物と共に押出し機外に排出されるプラスチック量が例えば全体の２割程度にまで達し、材料のロスであると同時に、排出されて塊となったプラスチックを廃棄処理する必要があるため、手間がかかりコスト高となる欠点がある。
【０００８】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、溶融プラスチック内の異物を、溶融プラスチックをスクリーンを通過させることにより濾過して除去する装置であって、スクリーン上に堆積した異物を低コストで装置外に排出可能な、溶融プラスチックの濾過装置を提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の目的は、溶融プラスチックとともに濾過装置外に排出される除去された異物を、処理しやすい形状とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）溶融プラスチックの流路に面して設置され、且つスクリーン板面に平行な方向に移動可能な濾過スクリーンと、該濾過スクリーンを移動させる駆動手段と、前記流路上流側の濾過スクリーン面に面して流路両側に配置される一対の異物掻き取り排出手段とを備え、前記各異物掻き取り排出手段は、軸心を中心に回動可能な筒体と、該筒体の内部に流入した異物を、筒体の一端部から押し出して排出するための押し出し手段とを備え、前記筒体は少なくとも濾過スクリーンと対向する部位に開口を有し、該開口部の両側縁部のうち、流路側の側縁部に前記濾過スクリーン面に当接してシール部を構成すべきシール面を形成し、反流路側の側縁部に前記濾過スクリーン面から異物を掻き取る掻き取り刃を形成したことを特徴とする溶融プラスチックの濾過装置。
（２）筒体を中心とした反流路側位置に、濾過スクリーンの孔部をブローして異物を除去するためのガス噴き出しノズルを、濾過スクリーンに面して設けたことを特徴とする（１）に記載の溶融プラスチックの濾過装置。
（３）筒体の一端部に開閉弁を設けたことを特徴とする（１）または（２）に記載の溶融プラスチックの濾過装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の溶融プラスチック濾過装置で溶融プラスチックから除去される異物とは、主に高融点プラスチック（ＰＥＴ等）や、金属（アルミ、鉄等）であり、廃棄プラスチックをリサイクルして利用する際に除去することが望ましいものである。本発明の装置は、廃棄プラスチック以外にも、除去すべき異物の量が多い溶融プラスチックの濾過等に好適に用いることができる。
【００１２】
本発明の溶融プラスチックの濾過装置は、溶融プラスチック内の異物を、溶融プラスチックの流路内に設置したスクリーンを通過させることにより濾過して除去する装置であって、多数の孔部を有する平板状の濾過スクリーンの板面上に堆積した異物を、一対の異物掻き取り排出手段により、スクリーン上から掻き取り、溶融プラスチックの流路外に排出する。各異物掻き取り排出手段は、軸心を中心に回動可能な筒体と、該筒体の内部に流入した異物を、筒体の一端部から押し出して排出するための押し出し手段とを備え、前記筒体は少なくとも濾過スクリーンと対向する部位に開口を有し、該開口部の両側縁部のうち、流路側の側縁部に前記濾過スクリーン面に当接してシール部を構成すべきシール面を形成し、反流路側の側縁部に前記濾過スクリーン面から異物を掻き取る掻き取り刃を形成している。異物掻き取り排出手段の筒体は、例えば以下の一実施形態で述べるように、中空の回転バルブを用いることができる。
【００１３】
本発明の濾過装置は、異物掻き取り排出手段の筒体の掻き取り刃が濾過スクリーンに接触している状態で、平板状の濾過スクリーンを板面方向にスライドさせることで、濾過スクリーン上に付着した溶融プラスチック内に含有されていた異物が、異物掻き取り排出手段の筒体の掻き取り刃により削ぎ落とされ、掻き取られて、掻き取られた異物が筒体内の空間に移動するように構成されている。濾過スクリーン上の異物が全て除去される位置まで、濾過スクリーンの移動が完了すると、筒体を回転させて、異物掻き取り排出手段の筒体のシール面が濾過スクリーンに接触する状態として、濾過装置内部と、異物掻き取り排出手段の筒体内とを遮断する。この状態で押し出し手段により、異物掻き取り排出手段の筒体内の異物を押し出して、異物掻き取り排出手段の一端部より排出する。
【００１４】
異物掻き取り排出手段の筒体の掻き取り刃による掻き取りでは、濾過スクリーンの表面のみの異物が除去されて、濾過スクリーンの孔部内に異物が残る場合があるが、異物掻き取り排出手段による異物除去後の濾過スクリーンの位置の近傍にガス噴出ノズルを設置して、濾過スクリーンが異物掻き取り排出手段位置を通過後に、濾過スクリーンに高圧空気等のガスを噴出することで、濾過スクリーンの孔部がそれぞれブローされ、孔部に詰まった異物を除去することができる。
【００１５】
少量の溶融プラスチックとともに異物掻き取り排出手段の筒体内に除去された異物は、異物掻き取り排出手段の一端部から排出される。異物掻き取り排出手段の筒体の一端部（下端側）に開閉弁（ゲート弁）を設けることで、弁の開閉により排出異物を容易に短く切断することができ、その後の処理が容易となる。
【００１６】
以下、本発明を図面を用いて詳しく説明する。
【００１７】
図１および図２は本発明の一実施形態であり、図１は溶融プラスチック濾過装置の正面図（側面図）、図２は水平断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。
【００１８】
溶融プラスチック濾過装置は、溶融プラスチック流路内に設置した濾過スクリーンにより異物を濾過する装置であり、濾過装置本体１と、多数の孔部を有する濾過スクリーン２と、濾過スクリーン２を案内溝に沿って濾過スクリーン面方向（紙面の左右方向）にスライドさせるための油圧シリンダ３と、濾過スクリーン面上の異物の掻き取りを行い、かつ溶融プラスチックをシールするために濾過装置本体１に固定された中空の回転バルブ（筒体）４と、回転バルブ４を駆動するための油圧シリンダ５と、回転バルブ４の中空の軸内に収納されて上下動する押し棒６と、押し棒６を駆動するための油圧シリンダ７と、案内溝によりスライドして回転バルブの下端部を開閉するゲート弁８と、ゲート弁８を駆動する油圧シリンダ９と、溶融プラスチック流路外で高圧空気を濾過スクリーン面に噴射するためのノズル１０と、濾過スクリーンの目詰まり状態を圧力により検出するための樹脂圧力測定装置１１とから構成されている。
【００１９】
回転バルブ４は、その軸心を中心に回転可能であり、濾過スクリーンに対する接触面を、濾過スクリーン面掻き取り用の掻き取り刃４ａと、濾過装置内部の溶融プラスチックが回転バルブ内に流入しないようにシールするためのシール面４ｂとに回転により切り替え可能な構造としている。
【００２０】
上記の装置を用いて溶融プラスチックを濾過して異物除去を行う方法を説明する。
【００２１】
図２において溶融プラスチックの流路（樹脂流れ）が矢印で示されている。溶融プラスチックを濾過スクリーン２を通過させることにより濾過スクリーン２上に異物が捕捉されると濾過スクリーン２が目詰まり状態となり、濾過スクリーン前後の樹脂圧力測定装置１１の圧力測定値に差が生じる。所定の圧力差となった段階で濾過スクリーン２を油圧シリンダ３により移動する。移動の際に、回転バルブ４の掻き取り刃４ａが濾過スクリーン２に接触するように回転バルブ４の回転位置を設定することで、濾過スクリーン上の異物は掻き取られて回転バルブ４内の中空部に収納される。更に濾過スクリーン２の孔部内に残留している異物は、濾過スクリーン２が中空バルブの掻き取り刃４ａ付近を通過後にノズル１０から噴出される高圧空気によりブローして除去する。回転バルブ４は、濾過スクリーン２の異物除去が終了して移動が完了すると同時に回転してシール面４ｂを濾過スクリーン２に接触させて、回転バルブ４の中空部にそれ以上樹脂が侵入しないようにシールする。回転バルブ４によるシールのための回転終了と同時に油圧シリンダ９を駆動して装置下部のスライド弁８を開き、引き続いて、押し棒６が回転バルブ４内を下降して内部の異物を装置外に排出するように、油圧シリンダ７を駆動する。異物の押出しが完了すると同時に、押し棒６が上昇してスライド弁８も閉状態とする。スライド弁８が閉じると、回転バルブ４が回転して、回転バルブの掻き取り刃４（ａ）が濾過スクリーン２に接触した状態で停止する。排出された異物および溶融プラスチックは、落下位置に水槽１２を設けることで、冷却されて固化される。以上の一連の動作により濾過スクリーン２上の異物除去動作が完了する。次に濾過スクリーン２の目詰まりが検出された際には、前回とは反対方向に濾過スクリーン２を移動して、一連の動作を繰り返して濾過スクリーン２上の異物を除去する。
【００２２】
上記の装置を用いることで、濾過スクリーン全面の異物を十分に除去できるとともに、異物と共に排出される溶融プラスチック量を、従来技術に比べて大幅に減少させることができる。また、回転バルブとブロー手段とを併用することで、濾過スクリーン上の異物をほぼ完全に除去することができ、スクリーン交換を頻繁に行う必要がない。さらに、除去された異物は棒状の固化体とされるので、ハンドリングも容易であり、廃棄物処理のコストが削減できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、溶融プラスチック内の異物を低コストで装置外に排出できる溶融プラスチックの濾過装置が得られる。また、溶融プラスチックとともに排出される異物を、処理しやすい形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であり、溶融プラスチック濾過装置の正面図（側面図）。
【図２】本発明の一実施形態であり、溶融プラスチック濾過装置の水平断面図。
【図３】従来の溶融プラスチック濾過装置の全体図。
【図４】従来の溶融プラスチック濾過装置の縦断面図。
【図５】従来の溶融プラスチック濾過装置の水平断面図。
【符号の説明】
１：濾過装置本体、
２：濾過スクリーン、
３：油圧シリンダ、
４：回転バルブ（筒体）、
４ａ：掻き取り刃、
４ｂ：シール面、
５：油圧シリンダ、
６：押し棒、
７：油圧シリンダ、
８：ゲート弁、
９：油圧シリンダ、
１０：ノズル、
１１：樹脂圧力測定装置、
１２：水槽、
２１：流路、
２２：ボルト、
２３（２３ａ、２３ｂ）：スクリーン、
２４：流路、
２５：油圧シリンダー、
２６：流路
【図１】
2005041015.tif 000003
【図２】
2005041015.tif 000004
【図３】
2005041015.tif 000005
【図４】
2005041015.tif 000006
【図５】
2005041015.tif 000007