(57)【要約】【課題】  従来の半溶融機構を採用した処理機は、溶融に加熱時間、温度の確保がなくなり、コストの上昇を回避できる。しかし、スクリューフィダ-による搬送と、外周面をヒータで溶解する構成では、半溶融の芯部と、溶融外周面との速度コントロールが達成されず、所望の略円柱形状は製造できない。芯部に対して外周部の溶融スピードが遅れる傾向となり、同様に略円柱形状の形成はできない。【構成】  基端側にホッパーを、先端側に収歛部を備えたケーシング本体と、ケーシング本体に連設した水冷ジャケット部を備えた円筒ケーシングでなるケーシングと、ケーシングに内装したスクリューを周設した回転軸と、回転軸の先端部に設けた中心の動きを規制する突出部と、ケーシング本体の周辺に設けたヒータと、ケーシング本体と円筒ケーシングの連設筒部内周面に形成した膨出内周面と、駆動部とで構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。【選択図】          図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端側にホッパーを、先端側に収歛部をそれぞれ備えたケーシング本体と、このケーシング本体に連設した円筒ケーシングで構成したケーシングと、このケーシングに内装したスクリューを周設した回転軸と、この回転軸の先端部に設けた中心の動きを規制する突出部と、前記ケーシング本体の周辺に設けたヒータと、前記ケーシング本体と円筒ケーシングの連設筒部内周面に形成した膨出内周面と、前記回転軸を駆動する駆動部とで構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機。
【請求項２】
請求項1に記載した円筒ケーシングの下方に車輪を設け、この円筒ケーシングを移動可能に構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機。
【請求項３】
請求項1のケーシング本体と円筒ケーシングとの連設箇所に、連結筒部を形成し、この連結筒部の内面を中心に向かって膨出して、膨出内周面を形成する構成としたプラスチック廃材を形状化する廃材処理機。
【請求項４】
請求項1のケーシング本体と円筒ケーシングとの連設箇所に、連結筒部を形成し、この連結筒部の先端に向かって、緩やかな傾斜を持って先上がり構造に設置する構成とした廃材処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック廃材を形状化する廃材処理機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプラスチック廃材を形状化する廃材処理機においては、この廃材を固形化する手段がなかった。但し、廃棄物を固形化するRDF（ごみ転換燃料）製造装置には、各種の構造が存在する。例えば、特開平11-193387号の「廃棄物から製造される吸着剤の利用方法及装置」のプラント機構であり、その装置が大型化すること、危険性を伴うこと等の問題点が指摘されている。しかし、この種の機構は、小型燃料の範疇であり、本発明とは、本質的に異なるが、プラスチック廃材処理（形状化）という観点から念のために説明した。
【０００３】
またスクリューを備えたケーシングを利用したプラスチック廃材の廃材処理機としては、次の文献が一例として挙げられる。この文献（1）は、特開2002-347028の「廃プラスチック処理装置」である。その内容は、内側に複数のブレードが突設された円筒形状で縮径となる本体部と、この本体部の内側に廃プラスチックを押圧供給する供給部と、前記本体部に接続された溶融廃プラスチックを吐出する吐出部と、前記ブレードを加熱する加熱手段とを備えた構成であって、溶解した廃プラスチックが略円柱形状に加工された状態で出てくるとともに、異なる種類の廃プラスチックを同時に処理できることを特徴とする。また文献（2）は、特開平11-60798号の「発泡スチロール廃材の破砕、溶融リサイクル装置」である。その内容は、発泡スチロール廃材を、破砕本体の主軸に複数の破砕回転刃と固定刃との衝撃で破砕し、この破砕発泡スチロール廃材を、溶融スクリュー軸を備えた押し込み定量搬送スクリュー部分に落とし、ヒータ加熱器、オイル交換器等の熱源で加熱しながら圧縮溶融し、順次、テーパースクリュー及び溶融スクリューで溶融し、この溶融物を排出回収口に至らしめた後に、水槽で固形化し、切断機でペレット状にカットしてリサイクル品を連続して製造する構成であって、発泡スチロールの廃材をリサイクル品にできること、又は破砕溶融装置を一体化して、無臭、無煙、無ガスでペレットに再生できることを特徴とする。さらに文献（3）は、特開平5-293826号の「熱可塑性樹脂の半溶融圧縮減容装置」である。その内容は、被処理物を投入する処理容器内の下部に、電熱ヒータ内蔵の圧縮スクリューを配設し、その圧縮スクリューで半溶融状態に圧縮した被処理物を開閉式の扉を介してその外部に設けた受台上に押出すスクリュー押出し装置を設ける構成であって、熱可塑性樹脂の被処理物を、その外表面を溶解し、内面を破砕廃材で構成してなり、半溶融で圧縮した状態で外部に排出し、後処理が容易にできるという特徴がある。
【０００４】
【特許文献１】特開2002-347028
【特許文献２】特開平11-60798号
【特許文献３】特開平5-293826号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
文献（1）は、廃プラスチックを対象とし、その全部を溶融する構成である。従って、溶融に加熱時間、温度を確保する必要があり、コストの上昇を招来する。また文献（1）は、ブレードを利用して溶解することから、多数のブレードを要し、構造の複雑化を招来すること、またこのブレードの保守管理等に手間と熟練等を必要とし、メンテナンスに問題を残すこと等の課題が考えられる。
【０００６】
また文献（2）は、文献（1）と同様に、廃プラスチックを対象とし、その全部を溶融する構成である。従って、溶融に加熱時間、温度を確保する必要があり、コストの上昇を招来する。またこの文献（2）は、水槽で固形化し、切断機でペレット状にカットしてリサイクル品を連続して製造するものであり、加熱溶融と冷却固化を意図しており、管理の複雑化を招来すること、またこの温度管理等に手間と熟練等を必要とし、メンテナンスに問題を残すこと等の課題が考えられる。
【０００７】
さらに文献（3）は、半溶融機構を採用することから、前述の溶融に加熱時間、温度を確保する必要がなくなり、コストの上昇を回避できる。しかし、単なるスクリューフィダーによる搬送と、外周面をヒータで溶解する構成であるがため、半溶融の芯部と、溶融外周面との速度コントロールが達成されず、所望の略円柱形状は製造できないものと考えられる。殊に、芯部に対して外周部の溶融スピードが遅れる傾向となり、所望する略円柱形状の形成はできないものと考えられる。またこの構造では、長尺物は到底成形できないことから、汎用性に問題を残す。そして、明細書の［0015］において、固まりとして取出すことを自認している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項1の発明は、破砕したプラスチック廃材を粉砕し、この粉砕したプラスチック廃材（粉砕廃材とする）を、処理するに際して、外周面を溶融し、深部を圧縮破砕廃材とし、全体を例えば略円柱形状の圧縮破砕廃材柱体（廃材柱）に形成すること、またこの略円柱形状の圧縮破砕廃材柱体は破壊防止、又は防爆が図れること、またケーシングの排出口より排出された場合に、膨張せず、この略円柱形状が確保されること等を意図する。また当該圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の確保と、膨張回避（防爆）を、ケーシングの膨出内周面と、突出部とを介して達成することを意図する。さらにこの圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状は、所定の長さを連続して成形可能として、柱材、建柱材、カットして土留め材、横置き材、路面素材、又は地面補強材、軟弱地盤補強材、燃料材料等の広範囲の利用を対象とし得る構造として、汎用性の確保を意図する。また圧縮破砕廃材柱体として補強を要する場合には、他の補強材、例えば、硬質芯材、硬質外材、鉄筋等との組合せを利用して可能にすることも意図する。
【０００９】
請求項1は、基端側にホッパーを、先端側に収歛部をそれぞれ備えたケーシング本体と、このケーシング本体に連設した円筒ケーシングで構成したケーシングと、このケーシングに内装したスクリューを周設した回転軸と、この回転軸の先端部に設けた中心の動きを規制する突出部と、前記ケーシング本体の周辺に設けたヒータと、前記ケーシング本体と円筒ケーシングの連設筒部内周面に形成した膨出内周面と、前記回転軸を駆動する駆動部とで構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。
【００１０】
請求項2の発明は、請求項1の目的を達成すること、また円筒ケーシングを着脱自在とすることで、ケーシング本体及び/又はスクリュー・円筒ケーシング等の保守管理の容易化、当該円筒ケーシングの多用化を図ること等を意図する。
【００１１】
請求項2は、請求項1に記載した円筒ケーシングの下方に車輪を設け、この円筒ケーシングを移動可能に構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。
【００１２】
請求項3の発明は、請求項1の目的を達成すること、また圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の確定化と、圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の膨張回避を、ケーシングの膨出内周面と、突出部とを介して達成することを意図する。
【００１３】
請求項3は、請求項1のケーシング本体と円筒ケーシングとの連設箇所に、連結筒部を形成し、この連結筒部の内面を中心に向かって膨出して、膨出内周面を形成する構成としたプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。
【００１４】
請求項4の発明は、請求項1の目的を達成すること、また圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の頭垂れを回避して、形状の安定化と、圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の膨張回避を、円筒ケーシングの傾斜設置を介して達成する。
【００１５】
請求項4は、請求項1のケーシング本体と円筒ケーシングとの連設箇所に、連結筒部を形成し、この連結筒部の先端に向かって、緩やかな傾斜を持って先上がり構造に設置する構成とした廃材処理機である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項1の発明は、基端側にホッパーを、先端側に収歛部をそれぞれ備えたケーシング本体と、ケーシング本体に連設した水冷ジャケット部を備えた円筒ケーシングで構成したケーシングと、ケーシングに内装したスクリューを周設した回転軸と、回転軸の先端部に設けた中心の動きを規制する突出部と、ケーシング本体の周辺に設けたヒータと、ケーシング本体と円筒ケーシングの連設筒部内周面に形成した膨出内周面と、回転軸を駆動する駆動部とで構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。
【００１７】
従って、請求項1の発明は、破砕したプラスチック廃材を粉砕し、この粉砕廃材を、処理するに際して、外周面を溶融し、芯部を圧縮破砕廃材とし、全体を例えば略円柱形状の圧縮破砕廃材柱体に形成できること、またこの略円柱形状の圧縮破砕廃材柱体は破壊防止、又は防爆が図れ、またケーシングの排出口より排出された場合に、膨張せず、この略円柱形状を確保できること等の特徴がある。また当該圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の確保と、膨張回避（防爆）を、ケーシングの膨出内周面と、突出部とを介して達成できる構造的な特徴がある。さらにこの圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状は、所定の長さ連続して成形可能として、柱材、建柱材、カットして土留め材、横置き材、路面素材、又は地面補強材、軟弱地盤補強材、燃料材料等の広範囲の利用を対象とし得ることから、その汎用性が確保できる実益がある。また圧縮破砕廃材柱体として補強を要する場合には、他の補強材、例えば、硬質芯材、硬質外材、鉄筋等との組合せを利用して可能する特徴を備えている。尚、突出部を設けた構成により、略円柱形状の確保（形状の崩れを回避）と、圧縮破砕廃材の回転軸への巻付き、破砕廃材の堆積、又は破砕廃材の詰まり解消等が図れる実益がある。
【００１８】
請求項2の発明は、請求項1に記載した円筒ケーシングの下方に車輪を設けるとともに、この円筒ケーシングの傾斜を確保する間隔調整手段及び/又は車輪付きの基礎台車を備えた構成とし、また円筒ケーシングを移動可能に構成したプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。
【００１９】
従って、請求項2の発明は、請求項1の目的を達成できること、また円筒ケーシングを着脱自在とすることで、ケーシング本体及び/又はスクリュー・円筒ケーシング等の保守管理の容易化、当該円筒ケーシングの多用化が図れること等の特徴を備えている。
【００２０】
請求項3の発明は、請求項1のケーシング本体と円筒ケーシングとの連設箇所に、連結筒部を形成し、この連結筒部の内面を中心に向かって膨出させ、膨出内周面を形成する構成としたプラスチック廃材を形状化する廃材処理機である。
【００２１】
従って、請求項3の発明は、請求項1の目的を達成できること、また圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の確定化と、圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の膨張回避を、ケーシングの膨出内周面と、突出部とを介して達成できること等の特徴を備えている。
【００２２】
請求項4の発明は、請求項1のケーシング本体と円筒ケーシングとの連設箇所に、連結筒部を形成し、連結筒部の先端に向かって、緩やかな傾斜を持って先上がり構造に設置する構成とした廃材処理機である。
【００２３】
従って、請求項4は、請求項1の目的を達成できること、また圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の頭垂れを回避して形状の安定化と、圧縮破砕廃材柱体の略円柱形状の膨張回避を、円筒ケーシングの傾斜設置を介して達成できること等の特徴を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好ましい一例を、図面を参照として説明する。
【００２５】
：本発明の構成を説明する。
【００２６】
1は基端側100に破砕廃材W投入用のホッパー2を、先端側101に収歛部3をそれぞれ備えたケーシング本体で、このケーシング本体1には、少なくとも水冷ジャケット部4と、開口部500を有する円筒ケーシング5が連設されている。そして、この連設箇所に連設筒部6を設けることで、本発明のケーシングAが形成される。このケーシングAはベースBにフレームCを介して取付けられる。このケーシングAにはスクリュー7を備えた回転軸8が架承されており、このスクリュー7はケーシングAに準じた形態であって、その収歛部3に向かって順次小径となり、収歛部3で最小となる。尚、回転軸8は片持ち式であり、間隔をおいて設けた軸受け9、9を介して支持する。また回転軸8の自由端800は、円筒ケーシング5の略先端開口部500に達しており、そのやや内側には、圧縮破砕廃材W1の排出スピードのコントロール及び/又は排出側への堆積（突出部10の排出側）回避等を目的に突出部10を備えている。またこの突出部10は、圧縮破砕廃材W1の周辺部W2を円筒ケーシング5に圧設して、当該周辺部W2（外周面）の溶融及び/又は形状固定にも寄与できる。さらに開口部500よりの排出後に発生し易い、形状の崩れ、破裂等の抑制にも役立つことが判明した。従って、この突出部10の形状は大切であり、本発明者の経験では、この突出部10の形状は、図4、図5に示す形状が理想であり、少なくとも前述の効果は確認できている。殊に、図5に示した略中心環状形態が小さい形状が理想的であった。その理由は、供給側の傾斜1000を利用して、圧縮破砕廃材W1の緩やかな圧設と、拡開等を図り、続いて頂面1001（環状形態）を利用して、圧設及び/又は圧設した箇所（圧設部）の溶融形状の固定化を達成し、また形状の安定性及び/又は排出後の防爆回避等が可能となるためである。そして、最終排出側の傾斜1002を利用して、主として溶融表面部W3のケーシングAからのスムーズな離間、また周辺部W2が溶融済（溶融表面部W3）で、内側に存在する圧縮破砕廃材W1の緩やかな復帰、収縮等を図り、排出後の防爆回避等を図ることが可能となる。以上の目的が達成できる構造であれば、この突出部10は、この図例に限定されず、球体形状、卵形状、角形状等でも同様な効果が期待できる。このようにして、例えば、周辺部W2が溶融表面部W3で、芯部が圧縮破砕廃材W1となった成形再生廃材Wnが成形される（図7参照）。
【００２７】
そして、この例では、円筒ケーシング5の下端に車輪501を配し、移動可能とする。この移動を介してケーシング本体1からの離脱と、突出部10の交換、ケーシングAの清掃と詰まり（架橋）解消、又はその他機器のメンテナンス等を図る。尚、この円筒ケーシング5は、ベースBに基端を連結した可動ベースDの上に設置される構造であり、この可動ベースD上を移動できる。またこの可動ベースDは車輪11とアジャスター手段12とを備えており、その自由端の高さ調整ができる構造となっている。この高さ調整を利用して、円筒ケーシング5を傾斜Sする（図8参照）。これにより、例えば、当該円筒ケーシング5の内周面502と、溶融表面部W3及び/又は圧縮破砕廃材W1（成形再生廃材Wn）の間に偏倚した断面開口筒部を形成し、成形再生廃材Wnの一方の内周面502の接触、又は当該成形再生廃材Wnの他方の内周面502の離間の如く、長手方向における捻りを生成し、この円筒ケーシング5の詰まり解消を図る。殊に、突出部10においては、顕著な捻りが発生するので、詰まりの解消と、防爆等の回避が図れる。
【００２８】
また前記連設筒部6の内周面には、その中心が最大に膨出した膨出内周面600を形成し、初期の成形再生廃材Wnの外周面の圧設し、芯部の圧縮破砕廃材W1のスピード規制等を介して全体の流れを確保する。また外周面の溶融（溶融表面部W3の生成）に寄与する。
【００２９】
図中20はヒータ、21はモータ、減速機等を備えた駆動部、22は動力伝達部を示す。また23は搬送用のローラを示す。
【００３０】
尚、前記ケーシング本体1は、ベースBのフレームCに着脱自在に設置される。また円筒ケーシング5は、車輪501を備えた移動台車504に着脱自在に設置される。
【００３１】
次に、破砕廃材Wから成形再生廃材Wnを生成する一例を説明すると、ホッパー2に投入された破砕廃材W（シュレッタ-ダスト等）は、ケーシング本体1に設けたスクリュー7を介して順次排出側に送りつつ、当該ケーシング本体1の収歛部3に向かって順次送り、かつ芯部に破砕廃材Wを集め、また周辺部W2の溶融を図るように構成する。そして、この収歛部3に設けたヒータ20を介して周辺部W2を溶融し、前記圧縮破砕廃材W1を作る。その後、円筒ケーシング5に至り、その周辺部W2の溶融が順次進み、かつ芯部は圧縮破砕廃材W1で形成される。そして、突出部10を通過した後は、完成品となり成形再生廃材Wnが成形される。この成形再生廃材Wnは、水冷ジャケット部4で冷却硬化された後に、搬送用のローラ23を介して所定の箇所に送られる。従って、この成形再生廃材Wnは、外部（外側）が溶融表面部W3で、また芯部が圧縮破砕廃材W1で固められた形態であり、略円柱形状として立設設置可能な硬さと、固形特性を備えている。
【００３２】
この例において、圧縮破砕廃材W1を、ヒータ20を介して加熱し、また円筒ケーシング5による圧縮成形と、押出し方向に傾斜した（押出し刃面側が、供給刃面側に対して、排出方向に傾斜した形態）スクリュー7によって、確実かつスムーズな押出しを図る構成である。そして、一例として、シュレッタ-ダスト処理では、重量減と、分解生成物の燃焼、又は外部への悪影響等の回避が図れるという事実が、某工業研究所において、その事実が、データに裏付けられた。そして、このデータによれば、極めて有益な特徴を備えていると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の廃材処理機の一例を示した平面図
【図２】図１の例の側面図
【図３】図１の例の円筒ケーシングを、ケーシング本体より離間した状態の側面図
【図４】図１の例の突出部一例を示す拡大要部断面図
【図５】図１の例の他の突出部一例を示す拡大要部断面図
【図６】図１の例の連設筒部の拡大断面図
【図７】図１の例の廃材処理機で成形された圧縮破砕廃材の一例を示す拡大正面図
【図８】本発明の廃材処理機の他の一例を示した側面図
【符号の説明】
【００３４】
A            ケーシング
B            ベース
C            フレーム
D            可動ベース
S            傾斜
W            破砕廃材
W1           圧縮破砕廃材
W2           周辺部
W3           溶融表面部
Wn           成形再生廃材
1            ケーシング本体
100          基端側
101          先端側
2            ホッパー
3            収歛部
4            水冷ジャケット部
5            円筒ケーシング
500          開口部
501          車輪
502          内周面
503          移動台車
6            連設筒部
600          膨出内周面
7            スクリュー
8            回転軸
800          自由端
9            軸受け
10           突出部
1000         傾斜
1001         頂面
1002         傾斜
11           車輪
12           アジャスター手段
20           ヒータ
21           駆動部
22           動力伝達機構
23           搬送用のローラ
【図１】
2005111792.tif 000003
【図２】
2005111792.tif 000004
【図３】
2005111792.tif 000005
【図４】
2005111792.tif 000006
【図５】
2005111792.tif 000007
【図６】
2005111792.tif 000008
【図７】
2005111792.tif 000009
【図８】
2005111792.tif 000010