(57)【要約】【課題】  発泡スチロールを連続的に減容化処理し、その際、発泡スチロールと減容化液の混合比を迅速且つ容易に調整できる処理装置の提供。【解決手段】  本処理装置４０は、軸線が斜め上方に向けられた円筒状のシリンダ１とそれを外側から加温する加温手段４を備え、シリンダ１にはその下部に発泡スチロールの入口２、上部に処理体の出口３、内部に螺旋翼５を設ける。さらにシリンダ１の下部に設けた液入口部１７に、収容部２２と液量調整手段２４を設けた減容化液供給手段２０を連通する。液量調整手段２４により収容部２２の高さを変えると、シリンダ１の減容化液２１の液レベルが変化するので、発泡スチロールと減容化液の混合比を変えることができる。【選択図】        図１
2005263930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に対して、軸線が斜め上方に向けられた円筒状のシリンダ(1) と、
シリンダ(1) の下部に設けられた発泡スチロールの入口(2) と、
シリンダ(1) の上部に設けられた処理体の出口(3) と、
シリンダ(1) を外側から加温する加温手段(4) と、
シリンダ(1) 内において前記軸線に沿って螺旋状に形成され、発泡スチロールおよび処理体を軸線の上方に向けて搬送するように回転駆動される螺旋翼(5) と、
シリンダ(1) の下部に設けられた減容化液(21)の液入口部(17)と、
前記液入口部(17)に減容化液(21)を供給する減容化液供給手段(20)とを備え、
前記減容化液供給手段(20)には前記液入口部(17)へ供給する減容化液(21)の収納量を予め設定された値に調整する液量調整手段(24)が設けられていることを特徴とする発泡スチロールの処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記液量調整手段(24)は、減容化液(21)の収納されたタンク(27)からそのヘッド圧により減容化液(21)を前記シリンダ(1) の液入口部(17)に供給し、そのヘッド圧を調整できるように構成した発泡スチロールの処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
一定レベルに保持した前記タンク(27)が、昇降装置(26)により上下動自在に構成された発泡スチロールの処理装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記液量調整手段(24)は、前記シリンダ(1) の軸線の傾斜を変える傾斜装置(26a) が設けられた発泡スチロールの処理装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記出口(3) がシリンダ１の外周に形成され、その出口(3) より上方側の前記螺旋翼(5) の螺旋方向は下方側のそれとは逆向きに形成されていることを特徴とする発泡スチロールの処理装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、
前記加温手段(4) は前記シリンダ(1) の外側を覆うように配置された加温用タンク(7) と、加温用タンク(7) 内に収容される加温液を加熱するヒータ(11)を有することを特徴とする発泡スチロールの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃発泡スチレン樹脂などの発泡スチレン樹脂（以下、発泡スチロールという）の容積を処理液（減容化液）で減容化処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡スチロールは各種包装材として広く利用されているが、その容積の９０％以上が気体であるため嵩密度が極めて低く、廃棄物としての運搬処理等に多大の費用を要する。また発泡スチロールは熱分解装置で熱分解し、燃料油やモノマーとして回収する場合も多いが、嵩密度が低いと熱分解工程での処理効率が著しく低下する。
【０００３】
そこで従来から、発泡スチロールを減容化液によりその容積を減少する処理、いわゆる減容化処理が行われている。そのような減容化処理を行うために、例えば特許文献１に減容化処理装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７９７２７号公報
【０００５】
特許文献１で提案された処理装置は、発泡スチロールを破砕及び粉砕する装置と、その下流側に設けた減容容器と、減容容器の内部に設けた羽根板を有する回転体とを備え、減容容器内に１２０℃〜２４０℃程度の減容化液（液状熱媒体）を満たして減容処理を行うようになっている。
【０００６】
そして減容容器内に粉砕された発泡スチロールを投入し、前記回転体を回転させることにより、その羽根板で発泡スチロールと減容化液とを攪拌して発泡スチロールを減容化し、次いで減容化した処理体を減容容器から外部に取り出し、減容化により消費した減容化液を減容容器内に補充し、新たな発泡スチロールを減容容器内に投入し、前記工程を繰り返すものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように特許文献１の装置は、減容容器に大量の減容化液を収容して発泡スチロールを減容化し、減容化により消費した減容化液を減容容器内に補充する工程を繰り返す方式を採用している。しかし実験によれば、減容化液は減容化処理を繰り返すにしたがって次第に劣化し、その減容化能力が低下することが分かっている。そのため減容状態（減容化能力）を時々点検しながら、減容化液が劣化したと判断した時点でその全量を交換しなければならないという問題がある。また大きな減容容器を必要とし、装置全体が大型化するという問題もある。
【０００８】
さらに処理体を減容容器から外部に円滑に排出するためには、少量の減容化液を処理体と共に排出する必要があるものの、前記処理装置ではその処理体の排出に伴い必要以上の多量の減容化液が流れ出てしまう。そのため減容化液の消費量が多く、ランニングコストが高くなるという問題がある。
【０００９】
さらに、前記処理装置はバッチ処理には適しているが、連続処理を行うことが困難である。また効率的な減容処理を行うには、発泡スチロールと減容化液の混合比（重量比）を１：１〜１：３程度の範囲に維持することが望ましい。そのため例えば処理すべき発泡スチロールの粉砕程度や供給量にバラツキが生じたときは、それに対応して減容容器内に充填する減容化液の量を迅速に変化させる必要がある。しかし前記処理装置ではそのような場合に対応できない。
【００１０】
そこで本発明は、これら従来の装置における問題を解決することを課題とし、そのための新しい発泡スチロールの処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決する本発明の発泡スチロールの処理装置は、
水平面に対して、軸線が斜め上方に向けられた円筒状のシリンダ(1) と、
シリンダ(1) の下部に設けられた発泡スチロールの入口(2) と、
シリンダ(1) の上部に設けられた処理体の出口(3) と、
シリンダ(1) を外側から加温する加温手段(4) と、
シリンダ(1) 内において前記軸線に沿って螺旋状に形成され、発泡スチロールおよび処理体を軸線の上方に向けて搬送するように回転駆動される螺旋翼(5) と、
シリンダ(1) の下部に設けられた減容化液(21)の液入口部(17)と、
前記液入口部(17)に減容化液(21)を供給する減容化液供給手段(20)とを備え、
前記減容化液供給手段(20)には前記液入口部(17)へ供給する減容化液(21)の収納量を予め設定された値に調整する液量調整手段(24)が設けられていることを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
上記構成において、
前記液量調整手段(24)として、減容化液(21)の収納されたタンク(27)からそのヘッド圧により減容化液(21)を前記シリンダ(1) の液入口部(17)に供給し、そのヘッド圧を調整するように構成できる（請求項２）。
【００１３】
さらに、上記構成において、
一定レベルに保持した前記タンク(27)を、昇降装置(26)により上下動自在に構成できる（請求項３）。
【００１４】
また、上記構成において、
前記液量調整手段(24)として、前記シリンダ(1) の軸線の傾斜を変える傾斜装置(26a) を設けることができる（請求項４）。
【００１５】
上記いずれかの構成において、
前記出口(3) をシリンダ１の外周に形成し、その出口(3) より上方側の前記螺旋翼(5) の螺旋方向を下方側のそれとは逆向きに形成できる（請求項５）。
上記いずれかの構成において、
前記加温手段(4) として、前記シリンダ(1) の外側を覆うように配置された加温用タンク(7) と、加温用タンク(7) 内に収容される加温液を加熱するヒータ(11)とで構成できる（請求項６）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の処理装置４０は、減容化処理を行う円筒状のシリンダ１がその軸線を上方に傾斜させているので、減容化液２１をシリンダ１の下部だけに存在させればよく、その充填量を著しく低減させることができる。また処理体に付着する余分な減容化液２１はシリンダ１の下部に向かって自然に流下するので、処理体に同伴して外部に排出する減容化液２１の量が少なくなる。そのため減容化液２１の消費量も低減し、ランニングコストが低下する。さらに、大量の減容化液２１を充填する必要がないので、処理装置４０をコンパクトに形成できる。
【００１７】
さらに本発明の処理装置４０は、シリンダ１の下部に設けた入口２から発泡スチロールを連続的に供給することにより、シリンダ１の出口３から処理体が連続的に排出されると共に、処理に伴い消費される減容化液２１が減容化液供給手段２０から自動的に補充されるので、連続的な発泡スチロールの減容化処理を容易に実現できる。さらに、減容化液供給手段２０に設けた液量調整手段２４によりシリンダ１内の減容化液２１の液量を予め設定された値に調整できる。そのため、例えば処理すべき発泡スチロールの粉砕程度や供給量にバラツキが生じたときは、それに対応して発泡スチロールと減容化液２１の最適な混合比に迅速に調整できる。
【００１８】
上記処理装置において、
液量調整手段２４として、タンク２７から液入口部１７をヘッド圧により減容化液２１を供給することとし、そのタンク２７に昇降装置２６を設けることにより、液量を調整する場合には、その構造が簡単で、精度よい液量の調整ができる。
液量調整手段２４として、シリンダ１の軸線の傾斜角度が変えられる傾斜装置２６ａを設けて液量を調整する場合には、その構造が簡単で、精度よい液量の調整ができる。
上記処理装置４０において、出口３より上方側の螺旋翼５の螺旋方向を下流側のそれとは逆向きにする場合には、出口３より上方側に存在する処理体を出口３側に引き戻してそれを円滑に外部に排出することができる。
【００１９】
上記処理装置４０において、加温手段４を、前記シリンダ１の外側を覆うように配置した加温用タンク７と、加温用タンク７内に収容した加温液を加熱するヒータ１１で構成した場合には、シリンダ１の温度管理が容易となり、迅速に減容化できる信頼性の高い処理装置を構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に図面により本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明に係る発泡スチロールの処理装置の主要部を断面として示した正面図、図２は図１のII−II断面図、図３は図１におけるシリンダ１の出口３の近傍における内部の平面的断面図、図４は同正面図、図５は図２のＶ−Ｖ断面図である。図１に示すように、処理装置４０は軸線が斜め上方に向けられた円筒状のシリンダ１と、シリンダ１に内装された螺旋翼５と、シリンダ１を周囲から加温する加温手段４を備えている。
【００２１】
シリンダ１の下部（例えば下端部）外周に粉砕された発泡スチロールを投入する入口２が設けられ、シリンダ１の上部（例えば上端部）の外周に処理体の出口３が設けられる。なお、出口３内には図３および図４に示すように取出片１８が配置される。
【００２２】
シリンダ１の軸線に沿って軸１６が内装され、その両端部が軸受１２、１２により支持される。そしてこの軸１６の長手方向に沿ってその外周に前記螺旋翼５が設けられる。なお螺旋翼５は、出口３の中心を境にしてそれより上方側の螺旋方向が下方側のそれと逆向きに形成されている。さらに軸１６の上端部にはスプロケット１０が固定され、それとモータ８のスプロケット１０との間がチェーン９で連結される。
【００２３】
加温手段４は加温ジャケットとして機能する加温用タンク７と、その加温用タンク７の内部に収容する水などの加温液を加熱するヒータ１１により構成される。なお加温用タンク７内にはシリンダ１が収納されている。また、加温用タンク７の下部は傾斜装置２６ａを有する第２の液量調整手段２４が設けられている。
【００２４】
前記シリンダ１の下部外周には更に短管で構成した液入口部１７が連通し、その液入口部１７に減容化液供給手段２０が連通する。減容化液供給手段２０は減容化液２１を収容する収容部２２と、その収容部２２と前記液入口部１７を連通するホース等の可撓性管からなる配管２３と、第１の液量調整手段２４とを備えている。
【００２５】
第１の液量調整手段２４は前記収容部２２を支持する支持部２５と、その支持部２５を昇降する昇降装置２６を有する。なお昇降装置２６は図示のような複数の油圧ジャッキにより構成することが出来るが、それに限らず空気圧シリンダや電動シリンダ等の昇降駆動機構で構成してもよい。
【００２６】
収容部２２はタンク２７とそれより高さの低い補助タンク２８を有する。そして補助タンクの下部に減容化液２１を供給するホース等の可撓性管からなる配管２９が接続され、その配管２９には図示しない減容化液源に連通する配管３０が接続され、配管３０に調整弁３１が設けられる。
【００２７】
タンク２７の下部に前記液入口部１７に連通する配管２３が接続される。さらに補助タンク２８の下部とタンク２７の頂部が配管３３で互いに連通され、その配管３３にポンプ３４および調整弁３５が設けられる。またタンク２７の上部と補助タンク２８の上部がオーバフロー部３６で互いに連通される。
第２の液量調整手段２４は、シリンダ１を収納する加温用タンク７の下部に設けられた傾斜装置２６ａからなる。これは、加温用タンク７の一端部下面が軸支手段２４ａで軸支され、その他端部下面に油圧シリンダ等の伸縮手段２６ｂがその両端の軸支手段を介して設けられたものである。そして、その伸縮手段２６ｂを伸縮することによりシリンダ１の軸線の傾斜角度を変えて、シリンダ１内の減容化液２１の液量を調整するものである。
【００２８】
減容化液２１としては、従来この分野で使用されている各種のものが使用できる。一例としてＡ重油、廃エンジンオイルまたは灯油を主剤とし、これに環状ケトンが配合された減容化液を用いることができる。環状ケトンとしては、例えばシクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンまたはシクロオクタノンがある。またＡ重油等の主剤と環状ケトンとの配合割合は、主剤１００に対して環状ケトンを３〜５０重量％とすることが望ましい。なお上記減容化液２１に代えてリモネンを使用してもよい。
【００２９】
次に、図１の処理装置４０を用いて発泡スチロールを減容化処理する方法を説明する。先ず配管３０の調整弁３１を開けて減容化液供給手段２０に減容化液２１を供給する。補助タンク２８には図示しないレベル制御器が設けられ、補助タンク２８の液レベルが予め設定された値になるように調整弁３１を制御する。
【００３０】
補助タンク２８の液レベルがあらかじめ設定された値になった後、ポンプ３４を運転して調整弁３５を開けることにより、補助タンク２８の減容化液２１が配管３３を通ってタンク２７に供給される。タンク２７の液レベルが次第に上昇し、オーバフロー部３６の位置まで達すると、それ以上の減容化液２１はオーバフローして補助タンク２８に戻されるので、タンク２７の液レベルは常にオーバフロー部３６の高さに維持される。
【００３１】
タンク２７に供給された減容化液２１は配管２３から液入口部１７を経てシリンダ１の下部に流入する。そしてシリンダ１における減容化液２１の液レベルは、図示のようにタンク２７の液レベルと一致する。次に、第１の液量調整手段２４を操作（具体的にはその昇降装置２６を操作）することにより、支持部２５上に配置されているタンク２７や補助タンク２８が昇降し、それによってシリンダ１の液レベルを所望の値に調整することができる。
【００３２】
次にヒータ１１を加熱して加温用タンク７内の加温液を所定温度まで加温する。なお加温用タンク７には図示しない温度制御器が設けられ、加温液が予め設定された値になるようにヒータ１１を制御する。次に粉砕された発泡スチロールを入口２から連続的に供給すると共に、モータ８を運転して螺旋翼５を回転する。するとシリンダ１に供給された発泡スチロールは減容化液２１と攪拌・混合されつつ出口３方向に搬送されると共に、減容化液２１により次第に柔らかい餅状の処理体になって流動化する。
【００３３】
流動化した処理体は螺旋翼５に案内されて、上方の出口３に向かって移動し、減容化液２１はその処理体と螺旋翼５の周りとの空間を螺旋状に流下し、あるいはその螺旋翼５の外周とシリンダ１の内周との隙間を通って下方に移動し、常に下部に滞留する。そして出口３に達した処理体は、僅かの減容化液２１を内部および外周に含んだ状態で外部に排出される。
【００３４】
このとき出口３の近傍では、その中心より上方側の螺旋翼５が下方側とは逆向きになっているので、上方側に移動した処理体は出口３側に引き戻される。また下方側にある処理体は前記のように出口３に向かって移動するので、それらが取出片１８によって軸１６および螺旋翼５から分離されて出口３より外部に排出する。
【００３５】
発泡スチロールを連続的に減容化処理すると、シリンダ１内の減容化液は徐々に消費されて減少する。しかし前記のように減容化液供給手段２０により、シリンダ１内における減容化液の液レベルは予め設定された値に常に維持される。このようにシリンダ１内の減容化液２１が処理体に同伴して徐々に外部に排出される一方、減容化液供給手段２０からその排出分だけ自動的に減容化液２１が補充される。そのためシリンダ１内の減容化液２１を常に新しい状態もしくはそれに近い状態で存在させることができるので、発泡スチロールを高い処理能力を維持しつつ連続して減容化処理できる。
【００３６】
また、例えば処理すべき発泡スチロールの粉砕程度や供給量にバラツキが生じたときは、減容化液供給手段２０の昇降装置２６を昇降操作してシリンダ１内の減容化液２１の液レベルを調整することにより、発泡スチロールと減容化液の混合比を最適に且つ迅速に調整できる。
【００３７】
上記の実施形態では、減容化液供給手段２０に設けた第１の液量調整手段２４が収容部２２を昇降させる昇降装置２６により構成しているが、これに代えて或いは、第１の液量調整手段と共に、第２の液量調整手段２４を使用することもできる。これは、加温用タンク７の下端に設けた傾斜装置２６ａにより、シリンダ１の軸線の傾斜を変え、シリンダ１内の液量を調整するものである。即ち、伸縮手段２６ｂのロッドを伸縮して、加温用タンク７を軸支手段２４ａの回りに回転し、シリンダ１の軸線の傾斜を変えるものである。
シリンダ１内の減容化液２１の液レベルを一定とした場合でも、シリンダ１の傾斜角を変えると、その下部に貯留する減容化液の量が変化し、それによって発泡スチロールと減容化液の混合比も変化する。したがって、シリンダ１内の減容化液２１の液レベルを標準的な値に設定したときに、減容化処理の平均的な運転状態における発泡スチロールと減容化液２１の混合比が最適になるようにシリンダ１の傾斜角を設定すると、その混合比をより広い範囲で変化できる。
【００３８】
また、さらに他の手段を用いて、シリンダ１内の液量を変えることもできる。例えば単一のタンクにより構成した収容部２２に減容化液２１の供給口と排出口を設け、減容化液源と前記供給口および排出口をそれぞれ配管で接続し、供給口への減容化液の供給量と排出口からの減容化液の排出量を液レベル制御器で調整することにより、その液ヘッドを調整してシリンダ１内の液レベルを目的の値に調整することができる。
【００３９】
さらに、螺旋翼５の回転数を変えるとシリンダ１内における発泡スチロールの移動速度が変化するので、その回転数を変えることにより発泡スチロールの溶解時間を調整することができる。螺旋翼５の回転数を変化させるには、例えば図１に示すモータ８を可変速型とし回転数制御器（図示せず）でその回転数を調整できるように構成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の発泡スチロールの処理装置は、廃発泡ポリスチレン等を減容化液で減容化処理するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る発泡スチロールの処理装置の主要部を断面として示した正面図。
【図２】図１のII−II矢視断面図。
【図３】図１におけるシリンダ１の出口３の近傍における内部の平面的断面図。
【００４２】
【図４】図１におけるシリンダ１の出口３の近傍における内部の正面図。
【図５】図２のＶ−Ｖ矢視断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１  シリンダ
２  入口
３  出口
４  加温手段
５  螺旋翼
７  加温用タンク
８  モータ
９  チェーン
１０  スプロケット
【００４４】
１１  ヒータ
１２  軸受
１６  軸
１７  液入口部
１８  取出片
１９  回転方向
２０  減容化液供給手段
【００４５】
２１  減容化液
２２  収容部
２３  配管
２４  液量調整手段
２４ａ  軸支手段
２５  支持部
【００４６】
２６  昇降装置
２６ａ  傾斜装置
２６ｂ  伸縮手段
２７  タンク
２８  補助タンク
２９，３０  配管
【００４７】
３１  調整弁
３３  配管
３４  ポンプ
３５  調整弁
３６  オーバフロー部
４０  処理装置
【図１】
2005263930.tif 000003
【図２】
2005263930.tif 000004
【図３】
2005263930.tif 000005
【図４】
2005263930.tif 000006
【図５】
2005263930.tif 000007