(57)【要約】【課題】梱包することなく、圧縮後の廃プラスチック材の復元を防止することができる圧縮減容機を提供する。【解決手段】廃プラスチック材を圧縮し減容処理する圧縮減容機において、廃プラスチック材を投入するホッパ７と、このホッパ７を介し投入された廃プラスチック材を収容する収容部８と、この収容部８内の廃プラスチック材を圧縮する圧縮シリンダ９と、この圧縮シリンダ９による圧縮中又は圧縮後の廃プラスチック材の表面を加熱して固着させる電熱ヒータ１０とを備える。【選択図】  図１
2005028391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチック材を圧縮し減容処理する圧縮減容機において、
廃プラスチック材を投入する投入部と、
この投入部を介し投入された廃プラスチック材を収容する収容部と、
この収容部内の廃プラスチック材を圧縮する圧縮手段と、
この圧縮手段による圧縮中又は圧縮後の廃プラスチック材の表面を加熱して固着させる加熱手段と
を備えたことを特徴とする圧縮減容機。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記収容部の内壁面及び前記圧縮手段の前記収容部側面に設けた電熱ヒータであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮減容機。
【請求項３】
前記圧縮手段による圧縮前又は圧縮中に、前記収容部内に熱風を供給する熱風供給手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮減容機。
【請求項４】
圧縮後の廃プラスチック材を排出する排出口と、この排出口を開閉する開閉手段と、前記排出口を介し圧縮後の廃プラスチック材を排出させる排出手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮減容機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭や事業所、或いは店舗等で発生する、例えばペットボトル等の廃プラスチック材を圧縮し減容処理する圧縮減容機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ペットボトル等に代表される廃プラスチック材の増大に伴い、廃プラスチック材のリサイクルに対する機運が高まっている。しかしながら、こうした廃プラスチック材は、そのままの状態では容積に対する重量比が非常に小さいために、リサイクル工場等に輸送するにしても輸送効率の面でロスが大きい。このことは、仮に廃棄処分するにしても同様であり、廃棄処分する場合には、最終処分場を著しく短命化させる。そこで、近年、例えば油圧シリンダ等を利用した圧縮手段によって、多数の廃プラスチック材（ペットボトル）をブロック状に圧縮形成して減容処理する圧縮減容機が提唱されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３２７８２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、廃プラスチック材は、弾性復元力を持っているため、単に圧縮しても保管時或いは輸送時に一部が復元し膨張することがあり、この膨張により、圧縮後のブロック形状を維持することができず、場合によってはばらけてしまうこともある。それに対し、上記特許文献１の記載技術においては、結束バンドによって圧縮後のペットボトルを梱包することにより、圧縮後の廃プラスチック材の復元を防止している。この種のものとしては、フィルム等によって圧縮後の廃プラスチック材を梱包するものもあるが、いずれにしても、こうしたバンドやフィルム等といった梱包材は、リサイクル時には取り除く必要があり、リサイクル時の作業効率を低下させる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記の事柄に鑑みなされたもので、梱包することなく、圧縮後の廃プラスチック材の復元を防止することができる圧縮減容機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、廃プラスチック材を圧縮し減容処理する圧縮減容機において、廃プラスチック材を投入する投入部と、この投入部を介し投入された廃プラスチック材を収容する収容部と、この収容部内の廃プラスチック材を圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段による圧縮中又は圧縮後の廃プラスチック材の表面を加熱して固着させる加熱手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、圧縮中又は圧縮後に、加熱手段によって廃プラスチック材の表面を加熱することにより、圧縮後の廃プラスチック材のブロック表面近傍にて、これを構成する廃プラスチック材をガラス転移させ固着させる。このようにして廃プラスチック材のブロック表面を固着させることにより、梱包によって機械的に束縛しなくとも、一部の廃プラスチック材の復元によってブロックが崩れることを防止することができる。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記加熱手段は、前記収容部の内壁面及び前記圧縮手段の前記収容部側面に設けた電熱ヒータであることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記圧縮手段による圧縮前又は圧縮中に、前記収容部内に熱風を供給する熱風供給手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、上記第１乃至第３のいずれかの発明において、圧縮後の廃プラスチック材を排出する排出口と、この排出口を開閉する開閉手段と、前記排出口を介し圧縮後の廃プラスチック材を排出させる排出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の圧縮減容機の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の圧縮減容機の一実施の形態の全体図である。但し、以下において、図１中の左・右の位置関係を前・後、紙面直交方向手前・奥の位置関係を正面・背面と適宜記載する。
【００１２】
図１において、１はベースフレームで、このベースフレーム１上には、投入されたペットボトル等の廃プラスチック材を圧縮し減容処理する圧縮減容機本体２と、この圧縮減容機本体２内で圧縮された廃プラスチック材を排出する排出手段としての押出しシリンダ３とが取付けられている。４は押出しシリンダ３をベースフレーム１上に支持するための支持部材で、押出しシリンダ３は、支持部材４によってほぼ水平に支持され、そのロッド５の先端部には、押し板６がほぼ鉛直に取付けられている。
【００１３】
圧縮減容機本体２は、廃プラスチック材の投入部としてのホッパ７と、このホッパ７を介し投入された廃プラスチック材を収容する収容部８と、この収容部８内の廃プラスチック材を圧縮する圧縮手段としての圧縮シリンダ９と、この圧縮シリンダ９による圧縮中又は圧縮後の廃プラスチック材の表面を加熱して固着させる加熱手段としての電熱ヒータ１０とを備えている。
【００１４】
１１，１２は収容部８の前側及び後側の側壁、１３は正面側及び背面側の側壁である。但し、図１において、収容部８の内部を図示するため、正面側側壁１３については図示省略してある。前側側壁１１及び後側側壁１２は、ベースフレーム１上に固定された正面側及び背面側の側壁１３により支持されており、これら側壁１１〜１３は、ベースフレーム１、押し板６、天板１８（後述）、及びシャッタ２３（後述）とともに、収容部８を区画形成している。
【００１５】
また、側壁１１，１２は、ベースフレーム１に対し離間しており、これら側壁１１，１２とベースフレーム１との間には、それぞれ開口１４及び排出口１５が形成されている。開口１４の開口高さは、上記した押し板６の高さ寸法とほぼ同じかそれよりも若干高くなっている。そして、押し板６は、圧縮シリンダ３のロッド５の縮退時に開口１４を塞ぎ、前側側壁１１とともに収容部８の前部を画定する壁面を形成する一方、ロッド５の伸長に伴って排出口１５に向かって移動し、ロッド５が最大ストロークまで伸長したときには、排出口１５を介し外部に臨む位置まで移動するようになっている。
なお、押出しシリンダ３は、油圧シリンダでも電動シリンダでも構わず、特に図示していないが、油圧ポンプ或いは電源等駆動源等といった駆動源と接続している。
【００１６】
上記ホッパ７は、上方に拡開したシュートの役割を果たす部材であって、前側側壁１１の外壁面に固定されており、投入される廃プラスチック材は、このホッパ７によって前側側壁１１の上部に設けた投入口１６に導かれるようになっている。また、上記電熱ヒータ１０は、上記押し板６、正面側及び背面側の側壁１３、ベースフレーム１に嵌合したプレート１７、前記圧縮シリンダ９の収容部８側の面をなす圧縮板２２（後述）、及びシャッタ２３（後述）のそれぞれの内壁面に設けられており、少なくとも加圧圧縮後（又は圧縮中）の廃プラスチック材のブロックのほぼ全面を加熱できるようになっている。なお、特に図示していないが、これら電熱ヒータ１０の両端末は電源に接続している。
【００１７】
１８は側壁１１〜１３により支持された収容部８の天板で、この天板１８の上部には、前後両側に立設したフレーム１９を介して支持板２０が取付けてある。上記圧縮シリンダ９は、天板１８及び支持板２０によってほぼ鉛直に支持されており、そのロッド２１は、収容部８内で上下方向に伸縮するようになっている。２２は収容部８内の廃プラスチック材を押圧し圧縮減容する圧縮板で、この圧縮板２２は、圧縮シリンダ９のロッド２１の先端部にほぼ水平に取付けてある。なお、圧縮シリンダ９のストロークは、伸長時、圧縮板２２の下面位置が、排出口１５の開口高さ程度、好ましくはそれよりも若干下側の位置に移動するように設定されている。また、圧縮シリンダ９は、十分な押圧力が確保できれば、油圧シリンダでも電動シリンダでも構わない。特に図示していないが、圧縮シリンダ９は、油圧ポンプ或いは電源等駆動源等といった駆動源と接続している。
【００１８】
２３は上記排出口１５を開閉する開閉手段としてのシャッタで、このシャッタ２３は、開閉用シリンダ２４のロッド２５の先端部に、ほぼ鉛直に取付けられている。開閉用シリンダ２４は、支持部材２６を介しフレーム１９にほぼ鉛直に固定されており、そのロッド２５を伸ばしてシャッタ２３によって排出口１５を塞ぐ一方、ロッド２５を縮退させることにより、シャッタ２３を上方にスライドさせ、排出口１５を全開させられるようになっている。なお、開閉用シリンダ２４についても、油圧シリンダでも電動シリンダでも構わず、特に図示していないが、油圧ポンプ或いは電源等駆動源等といった駆動源と接続している。
【００１９】
なお、特に図示していないが、例えば正面又は背面側の側壁１３等には、押出しシリンダ３、圧縮シリンダ９、開閉用シリンダ２４、及び電熱ヒータ１０等に作動・停止を指令するための操作盤が設けられており、この操作盤からの指令信号に応じて、各シリンダ３，９，２４や電熱ヒータ１０等がそれぞれ作動するようになっている。これらシリンダ３，９，２４や電熱ヒータ１０の作動・停止は、操作盤上にそれぞれに対応して設けたスイッチやダイヤル等によって個別に指令する構成としても良いが、これらを経時的に連動させ、減容及び排出の一連の動作が自動的に行われるように、操作盤に制御プログラムを格納する構成としても良い。
【００２０】
次に、上記構成の圧縮減容機の動作及び作用を説明する。
廃プラスチック材がホッパ７に投入されると、このホッパ７に導かれて廃プラスチック材が投入口１６を介し収容部８内に導入される。この廃プラスチック材の投入時、すなわち減容処理前の時点では、圧縮シリンダ９は縮退した状態にあり、圧縮板１０は、収容部８への廃プラスチック材の導入を妨げないよう、収容部８内の上方位置に退避している（図１に示す状態）。また、この時点では、図１に示すように、押出しシリンダ３は縮退状態、開閉用シリンダ２４は伸長状態である。
【００２１】
収容部８内に所定量の廃プラスチック材が収容されたら、操作盤を適宜操作して圧縮シリンダ９を伸長させる。圧縮シリンダ９の伸長に伴い、圧縮板２２が下降し、廃プラスチック材が圧縮され減容処理される。図２に示したように、圧縮シリンダ９が最大ストロークまで伸長したら、電熱ヒータ１０が作動し、ブロック状に圧縮された廃プラスチック材の表面を加熱する。なお、電熱ヒータ１０は、圧縮後ではなく、圧縮中から作動させ、圧縮されつつある廃プラスチック材の表面を加熱するようにしても良い。更に、連続してこうした減容処理を行う場合には、効率向上の観点から、圧縮前の時点から後の圧縮・加熱の動作に備えて電熱ヒータ１０を予熱しておいても良い。
【００２２】
この加熱の際、廃プラスチック材の加熱温度は、廃プラスチック材のガラス転移温度を超えれば融点以下で構わず、例えばペットボトルであれば７０℃程度で良い。電熱ヒータ１０によって、ガラス転移温度を超えるまで加熱されると、廃プラスチック材のブロック表面近傍の組成が変化し、その後冷却されることにより、ブロック表面は固着して廃プラスチック材が一体化する。加熱後の冷却は自然放熱でも良いし、別途設けた冷却装置による強制冷却でも構わない。
【００２３】
以上の圧縮及び加熱が終了したら、電熱ヒータ１０を停止（或いは予熱状態）とするとともに圧縮シリンダ９を縮退させ、圧縮板２２を図１に示した状態まで退避させる。そして、これに前後して開閉用シリンダ２４を縮退させることにより、シャッタ２３を上方にスライドさせて排出口１５を全開にする。排出口１５が開放されたら、押出しシリンダ３を伸長させ、圧縮加熱後の廃プラスチック材のブロックを押し板１０によって排出口１５に向かって押出し、最終的に最大ストロークまで押出しシリンダ３を伸長させ、廃プラスチック材のブロックを排出口１５を介し収容部８の外部に排出する。排出された廃プラスチック材のブロックは、トラック等に積み込まれ、例えばリサイクル工場等に輸送されて再利用される。なお、排出後の廃プラスチック材のブロックを、図２中に２点鎖線で図示した。
【００２４】
本実施の形態によれば、圧縮中又は圧縮後に、電熱ヒータ１０によって廃プラスチック材の表面を加熱することにより、圧縮後の廃プラスチック材のブロック表面部分にて、これを構成する廃プラスチック材を塑性変形させ（ガラス転移させ）廃プラスチック材同士を固着させることができる。このようにして、圧縮後、ブロック表面の廃プラスチック材同士を固着させることにより、梱包によって機械的に拘束しなくとも、一部の廃プラスチック材の復元によってブロックが崩れることを防止することができる。
【００２５】
また、電熱ヒータ１０は、少なくとも圧縮後の廃プラスチック材ブロックの全面に熱を加えることができるように配置されているため、加熱後の廃プラスチック材のブロックは、全面の表面近傍においてまんべんなく廃プラスチック材同士が固着された状態となる。そのため、圧縮後のブロックの形状を極めて安定したものとすることができる。
【００２６】
また、上記のように、復元による崩れを防止するために梱包する必要がないので、バンドやフィルム等といった梱包材やそれを巻き付けるための装置等も不要であり、リサイクル工場等でリサイクル原料に供される際においても、梱包材を解く手間がかからない。したがって、梱包のための資材や装置を省略できることに加え、リサイクル現場における作業効率を向上させることができる。
【００２７】
更に、廃プラスチック材同士を溶着させるのではなく、融点以下の温度で固着させることにより、比較的低温で廃プラスチック材を一体化することができる。したがって、電熱ヒータ１０の消費エネルギーも比較的少なくすみ、良好なエネルギー効率を確保することができる。
【００２８】
図３は、本発明の圧縮減容機の他の実施の形態の全体図である。但し、この図３において、図１と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態が、前述した本発明の圧縮減容機の一実施の形態と相違する点は、電熱ヒータ１０によるブロック表面の加熱だけでなく、圧縮前又は圧縮中に収容部８内に熱風を導入し、ブロックの内側に押し込められる廃プラスチック材にも熱を加える点にある。
【００２９】
図３において、２７は収容部８内に熱風を導入するための熱風導入孔である。本実施の形態においては、この熱風導入孔２７を、背面側側壁１３の下方に設けた場合を図示したが、必ずしもこれに限られず、別に他の側壁１１〜１３に設けても良いし、或いはベースフレーム１及びプレート１７等に設け、下方から収容部８に熱風を導入する構成としても良い。そして、この熱風導入孔２７には、熱風供給手段としてのドライヤ２８（図４参照）からの熱風が供給されるようになっている。
【００３０】
図４は、そのドライヤ２８の一構成例を表す断面図である。
この図４に示したドライヤ２８において、２９は本体を成すハウジングで、このハウジング２９は、例えば上記ベースフレーム１上に支持部材２９ａを介し固定されている。３０はハウジング２９内に設けたファン、３１はこのファン３０の駆動装置である。駆動装置３１は、支持部材３２によってハウジング２９内に固定されており、駆動装置３１によってファン３０を回転駆動させる。これにより、外気が吸気孔３３を介してハウジング２９内に積極的に吸い込まれるとともに、上記熱風導入孔２７（図３参照）に接続するダクト３４から吐出されるようになっている。
【００３１】
３５はハウジング２９内に適宜固定したブラケット、３６はこのブラケット３５に巻き付けた電熱コイルで、吸気孔３３から吸い込まれた外気は、ファン３０及びその駆動装置３１の下流側にて、電熱コイル３６によって加熱されて熱風となり、ダクト３４及び熱風導入孔２７を介し上記収容部８（図３参照）に送風される。
【００３２】
なお、図４には特に図示していないが、駆動装置３１や電熱コイル３６は、電源に接続しており、圧縮減容機本体２（図３参照）に設けた前述の操作盤（図示せず）の操作に応じて制御された電源からの電圧（又は電流）によって、適宜作動・停止するようになっている。その他の構成は、図１及び図２で説明した本発明の圧縮減容機の一実施の形態と同様である。
【００３３】
本実施の形態においては、上記構成により、前述した如く廃プラスチック材を圧縮・加熱するだけでなく、圧縮前又は圧縮中に、ドライヤ２８からの熱風を熱風導入孔２７を介し収容部８に供給する。これにより、表面のみならずブロック内部側の廃プラスチック材も併せて加熱して塑性変形（ガラス転移）させることにより、電熱ヒータ１０による表面固着の作用と相乗し、圧縮後のブロック形状をより確実に保持させることができる。
【００３４】
なお、以上において、収容部８内で廃プラスチック材を加熱する場合を説明したが、必ずしもこれに限られず、例えば収容部８とは別に加熱専用の加熱室を設け、圧縮後の廃プラスチック材のブロックを収容部８から排出し、排出したものを加熱室にて別途加熱して一体化させるようにしても良い。また、加熱手段としては、電熱や熱風によるものに限られず、例えばスチームや熱湯等による他の加熱方式を採用しても構わない。更に、図４に示したドライヤ２８は、ベースフレーム１上に固定されていなくても良く、別設備化しても構わない。これらの場合も同様の効果を得る。
【００３５】
また、廃プラスチック材を上から圧縮する場合を図示説明したが、別に横方向からプレスする構成であっても構わない。更に、押出しシリンダ３による押出し式の排出手段を説明したが、例えばコンベアやロールを用いて搬送する排出手段や、引き出し型の排出手段等であっても構わない。また、排出口１５の開閉手段も、上下スライド式のシャッタ２３でなくとも、回動式のものや横方向スライド式のもの等でも構わず、排出口１５を開閉できるものであればその態様に限定はない。これらの場合も同様の効果を得る。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮中又は圧縮後に、加熱手段によって廃プラスチック材の表面を加熱することにより、廃プラスチック材をガラス転移させ固着させることができ、梱包によって機械的に束縛しなくとも、一部の廃プラスチック材の復元によってブロックが崩れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧縮減容機の一実施の形態の全体図である。
【図２】本発明の圧縮減容機の一実施の形態の全体図であって、廃プラスチック材の圧縮時の状態を表す図である。
【図３】本発明の圧縮減容機の他の実施の形態の全体図である。
【図４】本発明の圧縮減容機の他の実施の形態に備えられた熱風供給手段の一構成例を表す断面図である。
【符号の説明】
３      押出しシリンダ（排出手段）
７      ホッパ（投入部）
８      収容部
９      圧縮シリンダ（圧縮手段）
１０    電熱ヒータ（加熱手段）
１５    排出口
２４    開閉用シリンダ（開閉手段）
２８    ドライヤ（熱風供給手段）
【図１】
2005028391.tif 000003
【図２】
2005028391.tif 000004
【図３】
2005028391.tif 000005
【図４】
2005028391.tif 000006