(57)【要約】      （修正有）【課題】成形する廃棄物の成分、水分等の変動幅が大きくなっても、成形製品がコークス原料として使用可能な品質を確保でき、しかも経済的でかつ安全に処理の自動化が可能な押出し成形機における成形品の製造方法を提供する。【解決手段】破砕されたプラスチック主体の廃棄物を押出し成形機１４に投入して加熱状態で先部のノズル２５から押し出して成形品３８とし、更に成形品３８を切断して、コークス原料として使用可能な塊状の成形製品１３を製造する方法において、押出し成形機１４には、成形品３８の成形温度を測定する成形品温度センサー２９と、廃棄物を加熱するヒータとが設けられ、成形品温度センサー２９による測定値ｔが設定温度ｔaを超えた場合に、投入された廃棄物に所定量の注水を自動的に行い、更に、成形品温度センサー２９を監視しながらヒータの入切を行い、成形品３８の処理温度を維持する。【選択図】図２
2007015384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕されたプラスチック主体の廃棄物を押出し成形機に投入して加熱状態で先部のノズルから押し出して成形品とし、更に該成形品を切断して、コークス原料として使用可能な塊状の成形製品を製造する方法において、
前記押出し成形機には、前記成形品の成形温度を測定する成形品温度センサーと、前記廃棄物を加熱するヒータとが設けられ、前記成形品温度センサーによる測定値が設定温度になるように、投入された前記廃棄物に所定量の注水を自動的に行い、更に、前記成形品温度センサーを監視しながら前記ヒータの入切を行い、前記成形品の処理温度を維持することを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の押出し成形機における成形品の製造方法において、前記成形品温度センサーを監視しながら前記ヒータの入切を行う制御は、前記成形品の設定温度と前記ヒータの入切の温度とに差を持たせて行うことを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の押出し成形機における成形品の製造方法において、前記ノズルはダイスプレートに設けられ、前記成形品温度センサーは、前記成形品と直接又は間接的に接触するように、前記ノズル又は前記ノズルに連通する孔を備えた前記ダイスプレートに設けられ、前記成形品の処理温度は、１００〜１４０℃の範囲にあることを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の押出し成形機における成形品の製造方法において、前記ヒータは、前記ダイスプレートに連接された加熱プレートに埋め込まれ、該加熱プレートには、温度センサーがあって、該温度センサーにより測定された前記加熱プレートの温度が異常温度になると前記ヒータの電源が切れることを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の押出し成形機における成形品の製造方法において、前記ヒータの入切は、前記成形温度より高い温度で行われることを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、コークス炉設備の石炭代替原料に利用できるように、分別された家庭ごみ等のプラスチック系一般廃棄物を成形して、コークス原料を製造する押出し成形機における成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日大量に生産されているプラスチックは、微生物によっても分解されず、また空気中、水中でも安定しており、さらに燃焼させると発熱量が大きく高熱を出すため、ごみ処理焼却炉を傷める等の問題を有している。そこで、例えば、分別された家庭ごみ等のプラスチック系一般廃棄物の処理として、ごみの減容化が図られており、ごみの減容化のために押出し成形機によってごみをペレット状の成形品に成形している。
成形品の製造方法においては、例えば、圧縮梱包体のプラスチックを開梱、破砕、選別及び細破砕してから、細破砕されたプラスチックを定速回転のスクリュー式の押出し成形機に供給し、押出し成形機のスクリューの押出しによる圧縮、摩擦熱、プラスチック間の摩擦熱によって溶解し、ノズルを介して成形品を製造し、成形品を所定の長さに切断して塊状の成形製品を製造している。
【０００３】
しかしながら、前記従来の押出し成形機における成形品の製造方法においては、ごみの埋立処分容量の削減を目的としているため、成形製品の品質管理（サイズ、嵩比重、塊率等）は行われておらず、また、一定の品質管理をしようとして、廃棄物の含水量に応じて水分量を調整しようとしても、水分量を連続的に測定する手段がなかった。このため、例えば、廃棄物に含まれる水分量が少ないときには、過熱により処理温度が適正な成形可能温度以上に上昇してしまい、熱可塑性樹脂が過剰に溶融した状態でノズルから押出されるため、成形物を切断し難くなり、押出し後に装置の周辺に付着して固化してしまい、このため装置の故障の原因となっていた。一方、廃棄物に含まれる水分量が多いときには、処理温度が適正な成形可能温度まで上昇せず、この結果、成形製品に粉が多く発生して崩壊しやすくなったり、又はサイズ調整のための切断処理時に粉が多く発生するという問題があり、成形製品を埋め立てる場合には、大した問題とはならなかったが、成形製品をコークス原料として有効利用することが困難であった。なお、押出し成形機にはヒータが設けられており、ヒータは立ち上げ時（運転開始時）にプラスチックを溶融するためのみ使用するが、過加熱による発火を防止するために通常運転時には停止させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７８３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の課題を解決するために、出願人は特許文献１（特願２０００−３７７８２５）において、処理温度が適正な成形可能温度を維持でき、これによってコークス原料として有効利用できる成形製品を製造できるようにするため、押出し成形機に投入された廃棄物に所定量の注水を自動的に行うことを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法を提案した。
しかしながら、この成形品の製造方法においては、ヒータは立ち上げ時のみ使用しており、成形品の温度を注水のみで制御するので、成形されるプラスチックの組成や、水分量の変動が大きい場合に、制御可能な温度範囲や応答性に限界があり、特に、水分の多いプラスチックを成形する場合には、注水量を０（零）にしても成形品の温度が所定の温度に達せず、コークス原料として満足できる性能の成形製品を製造することが出来ない恐れがあった。
また、スクリューの押出しによる圧縮、摩擦熱、プラスチック間の摩擦熱によってのみ成形可能温度を維持する方法であるため、電気エネルギーを機械エネルギー、さらに熱エネルギーに変換して成形する方法であり、より経済的な成形方法が望まれた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、成形する廃棄物の成分、水分等の変動幅が大きくなっても、成形製品がコークス原料として使用可能な品質を確保でき、しかも経済的でかつ安全に、処理の自動化が可能な押出し成形機における成形品の製造方法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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る押出し成形機における成形品の製造方法は、破砕されたプラスチック主体の廃棄物を押出し成形機に投入して加熱状態で先部のノズルから押し出して成形品とし、更に該成形品を切断して、コークス原料として使用可能な塊状の成形製品を製造する方法において、押出し成形機には、成形品の成形温度を測定する成形品温度センサーと、廃棄物を加熱するヒータとが設けられ、成形品温度センサーによる測定値が設定温度になるように、投入された廃棄物に所定量の注水を自動的に行い、更に、成形品温度センサーを監視しながらヒータの入切を行い、成形品の処理温度を維持する。これによって、成形品の成形温度を注水量による制御と同時に、ヒータの入切による制御によって行うことができる。
【０００７】
廃棄物中に含まれる熱可塑性樹脂を溶融、固化させるとき、熱可塑性樹脂の組成は一定ではなく、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン等の材料の構成の違いや、プラスチックの厚さの構成の違い等、また、含まれる水分量も一定にならないのが通常である。さらに、例えば、廃棄物中に含まれている水分量が多い場合には、スクリューと廃棄物との摩擦熱が不足し、廃棄物を固めることができず粉状の成形品となる。逆に、廃棄物中に含まれている水分量が少ないときに押出し成形する場合には、スクリューと廃棄物との摩擦熱が過剰となり、適正な成形温度範囲の上限値を超えてしまうことがある。上限値を超えた状態で成形を行ったときには、熱可塑性樹脂が半固形状物又は液状物の状態で押出し成形機から排出されるため、所定の形状を確保することが困難で、また、成形品同士が付着してしまうこともある。このような成形品はコークス原料のように品質を重視する製品として使用することができない。
しかしながら、本発明においては、成形品の処理温度が設定値になるように廃棄物に注水制御を行うと共に、成形品の処理温度を監視しながらヒータの入切を行なうようにしているので、成形品の成形温度を維持することができ、適正温度範囲内で成形を行うので、製品の品質を確保することができる。また、温度に応じて自動的に散水を行うと共に、ヒータの入切を自動的に行うので、操作者の勘にた頼ることなく、押出し成形機に投入される廃棄物の含有水分等の条件に応じて成形条件を確実且つ容易に制御することができる。
【０００８】
本発明に係る押出し成形機における成形品の製造方法において、成形品温度センサーを監視しながらヒータの入切を行う制御は、成形品の設定温度とヒータの入切の温度とに差を持たせて行うこともできる。これによって、ヒータの使用割合を自由に変えることができ、例えば、成形品の設定温度よりヒータの入切の温度を高く設定すると、ヒータの使用割合が高い運転とすることができる。
本発明に係る押出し成形機における成形品の製造方法において、ノズルはダイスプレートに設けられ、成形品温度センサーは、成形品と直接又は間接的に接触するように、ノズル又はノズルに連通する孔を備えたダイスプレートに設けられ、成形品の処理温度は、１００〜１４０℃の範囲にあるように構成することもできる。これによって、成形品温度センサーが成形品と直接接触する条件では、より正確な成形品の温度の測定ができる。一方、成形品温度センサーが成形品と間接的に接触する条件では、溶融状態にある熱可塑性樹脂、又は押出し後の成形品が移動して、安定して成形品の温度を測定することができない場合でも、成形品の外形を形成するノズル又はダイスプレートの温度を測定し、成形品の温度を間接的に測定することができ、また、移動する成形品の代わりに固定されたノズル又はダイスプレートの温度を測定するので、安定して温度を測定することができる。ここで、成形品の処理温度を１００〜１４０℃の範囲にしている理由は、処理温度が１００℃未満であれば成形品の品質が低下するためであり、一方、処理温度が１４０℃を超えると成形品が形成されず、また発火の恐れがあり、危険性が増すためである。
【０００９】
本発明に係る押出し成形機における成形品の製造方法において、ヒータは、ダイスプレートに連接された加熱プレートに埋め込まれ、加熱プレートには、温度センサーがあって、温度センサーにより測定された加熱プレートの温度が異常温度になるとヒータの電源が切れるようにすることもできる。これによって、加熱プレートを介してノズルの付いたダイスプレートを加熱することができ、また、加熱プレートが異常温度になるとヒータの電源を切って加熱プレートの過加熱を防止することができる。なお、ヒータは、ダイスプレートに連接された加熱プレートに埋め込まれているが、より効果的な加熱を行うため、ヒータを直接ダイスプレートに埋め込むことも可能である。
本発明に係る押出し成形機における成形品の製造方法において、ヒータの入切は、成形温度より高い温度で行うこともできる。これによって、ヒータの使用割合が大きくなる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜５記載の押出し成形機における成形品の製造方法においては、成形品の成形温度を注水量による制御と同時に、ヒータの入切による制御によって行うことができるので、成形品の処理温度を維持することができ、適正温度範囲内で成形を行うので、製品の品質を確保することができる。また、成形品の温度に応じて自動的に散水を行うと共に、ヒータの入切を自動的に行うので、投入される破砕物の含有水分、成分等の変動に応じて、確実で容易に、且つ応答性の高い制御が行える。さらに、押出し成形機のスクリューによる電気エネルギーを、機械品（ギア等）を介して熱エネルギーに変換するというような効率の悪い割合が小さくなると共に、ヒータにより電気エネルギーを直接、熱エネルギーに効率よく変換することができるので、経済的な運転ができる。
【００１１】
特に、請求項２記載の押出し成形機における成形品の製造方法においては、ヒータの使用割合を自由に変えることができ、例えば、成形品の設定温度よりヒータの入切の温度を高く設定すると、ヒータの使用割合が高い運転とすることができるので、さらに経済的な運転ができる。
請求項３記載の押出し成形機における成形品の製造方法においては、成形品に直接接触する成形品温度センサーによって、より正確な成形品の処理温度の測定ができるので、精度の高い制御ができる。一方、成形品温度センサーによって、成形品の外形を形成するノズル又はダイスプレートの温度を測定し、成形品の温度を間接的に測定することができるので、成形品温度センサーの使用期間が延びると共に、安定して温度を測定することができるので、成形品の品質を安定させることができる。さらに、成形品の処理温度を１００〜１４０℃の範囲にしているので、成形品の品質が低下することがなく、しかも、発火の危険性も無くなる。
【００１２】
請求項４記載の押出し成形機における成形品の製造方法においては、加熱プレートを介してノズルの付いたダイスプレートを加熱することができるので、摩耗して取り替える必要のあるノズルの付いたダイスプレートのみを、ヒータに関係なく交換することができる。また、加熱プレートが異常温度になるとヒータの電源を切って成形品の処理温度が高過ぎないようにできるので、発火の恐れが無くなる。
請求項５記載の押出し成形機における成形品の製造方法においては、ヒータの使用割合が大きくなるので、ヒータによる熱エネルギーの変換割合が大きくなり、より経済的となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法の概略説明図、図２は同押出し成形機における成形品の製造方法を適用する廃棄物の押出し成形設備の構成図、図３は押出し成形機の押出部の詳細断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法を適用する廃棄物の押出し成形設備１０は、破砕されたプラスチック主体の廃棄物を搬送する供給コンベヤ１１と、供給コンベヤ１１の搬送端部の下方に配置され、ホッパー機能を有する定量供給機１２と、定量供給機１２から供給される廃棄物を、回転刃３７により切断してコークス原料として使用可能な塊状の成形製品１３にする前の成形品３８に製造するための押出し成形機１４とを有している。以下、図を参照しながら詳しく説明する。
【００１４】
図２に示すように、別途破砕されたプラスチック主体の廃棄物は供給コンベヤ１１により定量供給機１２に搬送される。
定量供給機１２は、平断面積が下方に沿って小さく形成されたホッパー１５と、ホッパー１５の底部に水平に配置されたスクリューフィーダ１６と、ホッパー１５内の上部に取付けられたブリッジブレーカー１７とを備えている。
ブリッジブレーカー１７は、スクリューフィーダ１６の軸心と平行にホッパー１５の内側の両側壁に架け渡されており、滞留した廃棄物を掻き落とすもので、例えば、モータによって所定速度で回転する回転軸に複数の掻き取りアームを取付けた構造のものを使用している。かかる構成によって、供給コンベヤ１１からホッパー１５へ投入された廃棄物は、ブリッジブレーカー１７によりブリッジを形成することなく、スクリューフィーダ１６によって安定的に移送され、定量供給機１２の下方に配置された押出し成形機１４に向けて一定量ずつ連続的に送り出される。
【００１５】
図２に示すように、押出し成形機１４のケーシング１８の上部には、廃棄物を投入可能な開口部１９が形成され、ケーシング１８の内部には、スクリューフィーダ２０の一対のスクリュー２１が軸心を平行にしてそれぞれ水平に配置されている。また、図３にも詳細に示すように、一対のスクリュー２１の軸方向のケーシング１８の下流側端部には、加熱プレート２２及び加熱プレート２２の下流側に連接されたダイスプレート２３が設けられている。ダイスプレート２３の下流側には廃棄物の流れ方向に貫通した押出口２４がそれぞれ形成されたノズル２５が、一対のスクリュー２１の軸心を中心とする周方向に多数設けられている。ノズル２５は、一例として、孔径は２５〜５０ｍｍである。図３に詳細に示すように、ダイスプレート２３にはノズル２５の押出口２４に連通する孔２６が形成されている。加熱プレート２２及びケーシング１８の下流側端部の内側には、耐摩耗性を備えた交換可能なライナー２７、２８が設けられている。
図２に示すように、成形品温度センサーの一例である熱電対２９がノズル２５に、複数箇所に設けられており、成形品３８の成形温度を測定することができる。
【００１６】
図３に詳細に示すように、ダイスプレート２３にボルト等により取り外し可能に連接された加熱プレート２２には、主としてダイスプレート２３を加熱するヒータを構成する複数のヒータエレメント３１が埋め込まれて取付けられている。また、加熱プレート２２に埋め込まれた温度センサーの一例である熱電対３０により加熱プレート２２の温度を測定することができる。通常運転時、押出し成形機１４の開口部１９から投入された廃棄物中のプラスチックに含まれる熱可塑性樹脂は、一対のスクリュー２１の回転、圧縮等による摩擦熱と、成形品３８の成形温度を制御するために必要に応じて使用するヒータによる加熱によって溶融される。また、図１に示すように、熱電対２９による成形品３８の成形温度（成形品温度）の測定値ｔと、予め制御盤に入力されている設定値（ヒータの入・切の設定温度ｔb）とを比較してヒータの入切を自動制御している。即ち、ｔ＜ｔbでは、ヒータを「入」とし、ｔ≧ｔbでは、ヒータを「切」としている。更に、加熱プレート２２には、過熱防止用としても機能する熱電対３０が設けられており、熱電対３０によって加熱プレート２２が異常温度（加熱プレート２２の上限温度ＴH）を検出すると、ヒータの電源が自動的に切れるように制御している。
【００１７】
図２に示すように、押出し成形機１４の上方には、開口部１９に向けて所定量の注水が可能な噴出ノズル３２が設けられている。噴出ノズル３２からの注水量の調整を行う流量調整弁３３と、ノズル２５に設けられた熱電対２９は、温度指示調節計（ＴＩＣ）３４に電気配線を介してそれぞれ接続されている。
図１に示すように、温度指示調節計３４は、ＰＩＤ制御機能を有しており、熱電対２９による成形品３８の成形温度の測定値ｔと、予め制御盤に入力されている設定値（成形温度の設定値ｔa）とを比較して所要の注水量を演算し、注水量調節計（ＦＩＣ）３５を介し流量調整弁３３を開閉させ、成形品３８の成形温度（処理温度）が設定値（設定温度）ｔaとなるような注水所要量を供給するように制御している。
【００１８】
図２に示すように、押出し成形機１４のダイスプレート２３の下流側には、モータ３６に接続された回転刃３７が設けられ、ノズル２５から円筒状に成形されて押出された成形品３８は所定長さごとに切断されて成形製品１３となり、回転刃３７の下方に落下し、集積されて次工程に搬送される。かかる構成によって、押出し成形機１４のノズル２５から押し出された成形品３８を所定形状の成形製品１３に効率よく製造することができる。
【００１９】
次に、押出し成形機１４を含む廃棄物の押出し成形設備１０を適用した本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法の手順について、図を参照して説明する。
（１）まず、図２及び図３に示すように、多数のヒータエレメント３１に電流を流してヒータを入りにし、加熱プレート２２及び加熱プレート２２を介してダイスプレート２３が加熱される。
（２）図１及び図２に示すように、加熱プレート２２が所定の温度に達すると、定量供給機１２のスクリューフィーダ１６が所定速度で回転し、プラスチック主体の破砕物が押出し成形機１４に連続的に供給される。供給された破砕物中のプラスチックに含まれる熱可塑性樹脂は、加熱プレート２２及びダイスプレート２３からの供給熱と、スクリュー２１の回転、圧縮等による摩擦熱とによって、半溶融されながら、ダイスプレート２３の孔２６に押し込まれる。
【００２０】
（３）図１及び図２に示すように、成形品３８の成形温度が予め設定した設定温度になるように、押出し成形機１４のスクリューフィーダ２０に投入された破砕物には、温度指示調節計３４による自動制御によって噴出ノズル３２からの水分添加が制御されると共に、ヒータの入切が制御される。
（４）適正な成形温度に制御されて先部のノズル２５から押し出された成形品３８は、回転刃３７により所定長さの成形製品１３に切断される。
（５）成形製品１３はコークス原料として使用可能な処理を行うために次工程に送られる。
【００２１】
前記（３）の工程における温度指示調節計３４による自動制御及びヒータの入切制御による成形品３８の処理温度の制御について、図１及び図２を参照して、詳しく説明する。
制御盤には、以下の温度、即ち、目標とする成形品の成形温度ｔa、ヒータ入切の設定温度ｔb、及び加熱プレート２２の上限温度ＴHを予め入力しておく。ここで、説明を簡略にするため、ｔa＝ｔbとして説明する。
【００２２】
温度指示調節計３４は、熱電対２９を介して測定された成形品３８の温度の測定値ｔと、予め入力されている設定温度ｔa（目標とする成形品の成形温度）とを比較して所要の注水量を演算し、注水量調節計３５を介してＰＩＤ制御により流量調整弁３３を開閉させ、これによって、成形品３８の成形温度が設定温度ｔaとなるように制御している。これと同時に、成形品３８の測定値ｔをヒータ入切の設定温度ｔbと比較してヒータの入・切（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を行う。即ち、測定値ｔが設定温度設定温度ｔb未満では、ヒータは常に入とし、一方、測定値ｔが設定温度ｔb以上では、ヒータは常に切とする。このように成形過程においてヒータによって熱を与えることにより、これまで成形温度を高くしないと成形できないような組成の破砕物や、水分量の多い破砕物に対しても所定の品質の成形品を自動で製造することが可能となる。また、モータ及び減速機を介して回転するスクリュー２１とダイスプレート２３の摩擦熱により破砕物に熱を与えるだけではなく、電気エネルギーをヒータの電熱線により直接破砕物に与えることにより、より経済性の高い自動運転が可能となる。
ヒータの入の状態が継続しており、しかも加熱プレート２２に取付けた温度センサーである熱電対３０を介して測定した加熱プレート２２の測定値Ｔが加熱プレート２２の上限温度ＴHを超えれば、ヒータを切とする。また、ヒータは、成形品３８の温度が設定温度ｔaに達しない場合でも、上限温度ＴHを超えれば、自動的に切となる。これにより、加熱プレート２２やダイスプレート２３が異常な高温になることを防ぎ、安全な運転が可能となる。
【００２３】
上述のｔb＝ｔaの条件においては、ヒータは成形温度ｔaを境として入・切を繰り返すことになるが、ｔb＞ｔaとした場合には、ヒータは成形温度ｔaよりやや高い温度で入・切を繰り返すことになる。例えば、ｔa＝１２０℃、ｔb＝１２２℃とすると、測定値ｔが１２２℃になるまでヒータは「入」状態であり、ヒータの使用割合が大きくなる。一方、ｔb＜ｔaとした場合には、ヒータは成形温度ｔaより低い温度で入・切を繰り返すことになり、ヒータの使用割合が小さくなる。このような制御を行うことで、水分が多い傾向の破砕物の場合は、ヒータの使用率を上げて（ヒータによる加熱を重視した運転）成形品の品質を確保し、水分が少ない傾向の破砕物の場合は、ヒータの使用率を下げた（注水による冷却を重視した運転）経済的な運転となり、破砕物の組成に応じて適切な運転が可能となる。
【００２４】
本実施の形態において、成形品温度センサーである熱電対２９を成形品３８と直接接触するようにノズル２５に設けたが、これに限定されず、熱電対を成形品３８に直接接触しないで、間接的にノズル２５又はダイスプレート２３に設け、その分、温度の補正を行って、成形品３８の処理温度を推定することができる。さらに、成形品３８の成形温度は、１２０℃として説明したが、これに限定されず、破砕物の種類（性状、水分や発熱量等）や破砕物の配合割合等を考慮して、１００〜１４０℃の範囲とすることもできる。
【００２５】
ヒータを構成する多数のヒータエレメント３１を加熱プレート２２に埋め込み、更に加熱プレート２２に温度センサーを設けたが、これに限定されず、ヒータ（又はヒータエレメント３１）をその他の場所に設け、また温度センサーを設けなくても構わない。また、ヒータはヒータエレメント以外の手段で構成することもできる。
処理温度を適正温度に保つ注水制御の方法として、ＰＩＤ制御としたが、これに限定されず、他の制御方法、例えば、比例制御、ＰＩ制御等も適用できる。
加熱プレート２２を介してダイスプレート２３を加熱したが、これに限定されず、ヒータを直接ダイスプレートに設け、ダイスプレートを直接加熱することもできる。
【００２６】
スクリューフィーダ２０に一対のスクリュー２１を設けたが、これに限定されず、１本のスクリューを設けることもできる。
成形品の温度を測定する過熱防止のための温度センサーとして、加熱プレート２２に取付けた熱電対３０の代わりに放射温度計を用いて、押出口２４から出てきた成形品３８の温度を非接触で測定するように構成することも可能である。
また、押出し成形機の代わりに射出成形機を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法の概略説明図である。
【図２】同押出し成形機における成形品の製造方法を適用する破砕物の押出し成形設備の構成図である。
【図３】押出し成形機の押出部の詳細断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：廃棄物の押出し成形設備、１１：供給コンベヤ、１２：定量供給機、１３：成形製品、１４：押出し成形機、１５：ホッパー、１６：スクリューフィーダ、１７：ブリッジブレーカー、１８：ケーシング、１９：開口部、２０：スクリューフィーダ、２１：スクリュー、２２：加熱プレート、２３：ダイスプレート、２４：押出口、２５：ノズル、２６：孔、２７、２８：ライナー、２９：熱電対（成形品温度センサー）、３０：熱電対（温度センサー）、３１：ヒータエレメント、３２：噴出ノズル、３３：流量調整弁、３４：温度指示調節計、３５：注水量調節計、３６：モータ、３７：回転刃、３８：成形品
【図１】
2007015384.tif 000003
【図２】
2007015384.tif 000004
【図３】
2007015384.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月24日(2006.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕されたプラスチック主体の廃棄物が投入される開口部を上部に有するケーシングと、
前記ケーシングの下流端部に設けられた加熱プレート及び該加熱プレートの下流側に連接されたダイスプレートと、
前記ケーシングの内部に水平配置され、回転して前記開口部から供給された前記廃棄物中の熱可塑性樹脂を半溶融しながら前記ダイスプレートの孔に押し込むスクリューと、
前記ダイスプレートの下流側に設けられて該ダイスプレートの孔に連通する押出口をそれぞれ有するノズルと、
前記ダイスプレートの下流側に設けられ、前記ノズルから押出された成形品を所定長さごとに切断する回転刃と、
前記開口部に向けて注水可能な噴出ノズル及び該噴出ノズルからの注水量の調整を行う流量調整弁と、
前記ノズルに設けられて前記成形品の温度を測定する成形品温度センサーによる測定値ｔと、予め入力されている前記成形品の設定温度ｔaとを比較して所要の注水量を演算し、前記流量調整弁を開閉して前記成形品の成形温度が前記設定温度ｔaになるように制御する温度指示調節計と、
前記加熱プレートに埋め込まれ前記ダイスプレートを加熱するヒータ及び該加熱プレートの温度を測定する温度センサーを備え、
前記温度センサーの測定値Ｔが前記加熱プレートの上限温度ＴHを検知すると前記ヒータの電源が切れ、更に、前記成形品温度センサーの測定値ｔを前記ヒータの入切の設定温度ｔbと比較し該設定温度ｔbを境として前記ヒータを入切することを特徴とするコークス原料として使用可能な塊状の成形製品を製造する廃棄物の押出し成形設備。
【請求項２】
請求項１記載の廃棄物の押出し成形設備において、前記加熱プレート及び前記ケーシングの下流側端部の内側には耐摩耗性を備えた交換可能なライナーが設けられていることを特徴とする廃棄物の押出し成形設備。
【請求項３】
請求項１又は２記載の廃棄物の押出し成形設備を用いる成形品の製造方法であって、前記設定温度ｔbは、前記破砕された廃棄物の組成に応じて、前記成形物の設定温度ｔaより低い温度、前記成形物の設定温度ｔa、又は前記成形物の設定温度ｔaより高い温度にして、前記成形品の処理温度を１００〜１４０度の範囲とすることを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の成形品の製造方法において、前記ヒータの入切は、前記成形物の設定温度ｔaより高い温度で行われることを特徴とする成形品の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、コークス炉設備の石炭代替原料に利用できるように、分別された家庭ごみ等のプラスチック系一般廃棄物を成形して、コークス原料を製造する廃棄物の押出し成形設備及びこれを用いた成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日大量に生産されているプラスチックは、微生物によっても分解されず、また空気中、水中でも安定しており、さらに燃焼させると発熱量が大きく高熱を出すため、ごみ処理焼却炉を傷める等の問題を有している。そこで、例えば、分別された家庭ごみ等のプラスチック系一般廃棄物の処理として、ごみの減容化が図られており、ごみの減容化のために押出し成形機によってごみをペレット状の成形品に成形している。成形品の製造方法においては、例えば、圧縮梱包体のプラスチックを開梱、破砕、選別及び細破砕してから、細破砕されたプラスチックを定速回転のスクリュー式の押出し成形機に供給し、押出し成形機のスクリューの押出しによる圧縮、摩擦熱、プラスチック間の摩擦熱によって溶解し、ノズルを介して成形品を製造し、成形品を所定の長さに切断して塊状の成形製品を製造している。
【０００３】
しかしながら、前記従来の押出し成形機における成形品の製造方法においては、ごみの埋立処分容量の削減を目的としているため、成形製品の品質管理（サイズ、嵩比重、塊率等）は行われておらず、また、一定の品質管理をしようとして、廃棄物の含水量に応じて水分量を調整しようとしても、水分量を連続的に測定する手段がなかった。このため、例えば、廃棄物に含まれる水分量が少ないときには、過熱により処理温度が適正な成形可能温度以上に上昇してしまい、熱可塑性樹脂が過剰に溶融した状態でノズルから押出されるため、成形物を切断し難くなり、押出し後に装置の周辺に付着して固化してしまい、このため装置の故障の原因となっていた。一方、廃棄物に含まれる水分量が多いときには、処理温度が適正な成形可能温度まで上昇せず、この結果、成形製品に粉が多く発生して崩壊しやすくなったり、又はサイズ調整のための切断処理時に粉が多く発生するという問題があり、成形製品を埋め立てる場合には、大した問題とはならなかったが、成形製品をコークス原料として有効利用することが困難であった。なお、押出し成形機にはヒータが設けられており、ヒータは立ち上げ時（運転開始時）にプラスチックを溶融するためのみ使用するが、過加熱による発火を防止するために通常運転時には停止させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７８３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の課題を解決するために、出願人は特許文献１（特願２０００−３７７８２５）において、処理温度が適正な成形可能温度を維持でき、これによってコークス原料として有効利用できる成形製品を製造できるようにするため、押出し成形機に投入された廃棄物に所定量の注水を自動的に行うことを特徴とする押出し成形機における成形品の製造方法を提案した。しかしながら、この成形品の製造方法においては、ヒータは立ち上げ時のみ使用しており、成形品の温度を注水のみで制御するので、成形されるプラスチックの組成や、水分量の変動が大きい場合に、制御可能な温度範囲や応答性に限界があり、特に、水分の多いプラスチックを成形する場合には、注水量を０（零）にしても成形品の温度が所定の温度に達せず、コークス原料として満足できる性能の成形製品を製造することが出来ない恐れがあった。また、スクリューの押出しによる圧縮、摩擦熱、プラスチック間の摩擦熱によってのみ成形可能温度を維持する方法であるため、電気エネルギーを機械エネルギー、さらに熱エネルギーに変換して成形する方法であり、より経済的な成形方法が望まれた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、成形する廃棄物の成分、水分等の変動幅が大きくなっても、成形製品がコークス原料として使用可能な品質を確保でき、しかも経済的でかつ安全に、処理の自動化が可能な廃棄物の押出し成形設備及びこれを用いた成形品の製造方法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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るコークス原料として使用可能な塊状の成形製品を製造する廃棄物の押出し成形設備は、破砕されたプラスチック主体の廃棄物が投入される開口部を上部に有するケーシングと、
前記ケーシングの下流端部に設けられた加熱プレート及び該加熱プレートの下流側に連接されたダイスプレートと、
前記ケーシングの内部に水平配置され、回転して前記開口部から供給された前記廃棄物中の熱可塑性樹脂を半溶融しながら前記ダイスプレートの孔に押し込むスクリューと、
前記ダイスプレートの下流側に設けられて該ダイスプレートの孔に連通する押出口をそれぞれ有するノズルと、
前記ダイスプレートの下流側に設けられ、前記ノズルから押出された成形品を所定長さごとに切断する回転刃と、
前記開口部に向けて注水可能な噴出ノズル及び該噴出ノズルからの注水量の調整を行う流量調整弁と、
前記ノズルに設けられて前記成形品の温度を測定する成形品温度センサーによる測定値ｔと、予め入力されている前記成形品の設定温度ｔaとを比較して所要の注水量を演算し、前記流量調整弁を開閉して前記成形品の成形温度が前記設定温度ｔaになるように制御する温度指示調節計と、
前記加熱プレートに埋め込まれ前記ダイスプレートを加熱するヒータ及び該加熱プレートの温度を測定する温度センサーを備え、
前記温度センサーの測定値Ｔが前記加熱プレートの上限温度ＴHを検知すると前記ヒータの電源が切れ、更に、前記成形品温度センサーの測定値ｔを前記ヒータの入切の設定温度ｔb（例えば、成形物の設定温度ｔaより低い温度である場合、成形物の設定温度ｔaと同一である場合、又は成形物の設定温度ｔaより高い温度である場合）と比較し該設定温度ｔbを境として前記ヒータを入切している。
【０００７】
廃棄物中に含まれる熱可塑性樹脂を溶融、固化させるとき、熱可塑性樹脂の組成は一定ではなく、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン等の材料の構成の違いや、プラスチックの厚さの構成の違い等、また、含まれる水分量も一定にならないのが通常である。さらに、例えば、廃棄物中に含まれている水分量が多い場合には、スクリューと廃棄物との摩擦熱が不足し、廃棄物を固めることができず粉状の成形品となる。逆に、廃棄物中に含まれている水分量が少ないときに押出し成形する場合には、スクリューと廃棄物との摩擦熱が過剰となり、適正な成形温度範囲の上限値を超えてしまうことがある。上限値を超えた状態で成形を行ったときには、熱可塑性樹脂が半固形状物又は液状物の状態で押出し成形機から排出されるため、所定の形状を確保することが困難で、また、成形品同士が付着してしまうこともある。このような成形品はコークス原料のように品質を重視する製品として使用することができない。しかしながら、本発明においては、成形品の処理温度が設定値になるように廃棄物に注水制御を行うと共に、成形品の処理温度を監視しながらヒータの入切を行なうようにしているので、成形品の成形温度を維持することができ、適正温度範囲内で成形を行うので、製品の品質を確保することができる。また、温度に応じて自動的に散水を行うと共に、ヒータの入切を自動的に行うので、操作者の勘に頼ることなく、押出し成形機に投入される廃棄物の含有水分等の条件に応じて成形条件を確実且つ容易に制御することができる。
【０００８】
本発明において、成形品温度センサーを監視しながらヒータの入切を行う制御は、成形品の設定温度とヒータの入切の温度とに差を持たせて行うこともできる。これによって、ヒータの使用割合を自由に変えることができ、例えば、成形品の設定温度よりヒータの入切の温度を高く設定すると、ヒータの使用割合が高い運転とすることができる。本発明において、ノズルはダイスプレートに設けられ、成形品温度センサーは、成形品と直接又は間接的に接触するように、ノズルに設けられ、成形品の処理温度は、１００〜１４０℃の範囲にあるように構成することもできる。これによって、成形品温度センサーが成形品と直接接触する条件では、より正確な成形品の温度の測定ができる。一方、成形品温度センサーが成形品と間接的に接触する条件では、溶融状態にある熱可塑性樹脂、又は押出し後の成形品が移動して、安定して成形品の温度を測定することができない場合でも、成形品の外形を形成するノズルの温度を測定し、成形品の温度を間接的に測定することができ、また、移動する成形品の代わりに固定されたノズルの温度を測定するので、安定して温度を測定することができる。ここで、成形品の処理温度を１００〜１４０℃の範囲にしている理由は、処理温度が１００℃未満であれば成形品の品質が低下するためであり、一方、処理温度が１４０℃を超えると成形品が形成されず、また発火の恐れがあり、危険性が増すためである。
【０００９】
本発明において、ヒータは、ダイスプレートに連接された加熱プレートに埋め込まれ、加熱プレートには、温度センサーがあって、温度センサーにより測定された加熱プレートの温度が異常温度になるとヒータの電源が切れる。これによって、加熱プレートを介してノズルの付いたダイスプレートを加熱することができ、また、加熱プレートが異常温度になるとヒータの電源を切って加熱プレートの過加熱を防止することができる。本発明において、ヒータの入切は、成形温度（成形物の設定温度）より高い温度で行うこともできる。これによって、ヒータの使用割合が大きくなる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１、２記載のコークス原料として使用可能な塊状の成形製品を製造する廃棄物の押出し成形設備及び請求項３、４に記載の同設備を用いた成形品の製造方法は、成形品の成形温度を注水量による制御と同時に、ヒータの入切による制御によって行うことができるので、成形品の処理温度を維持することができ、適正温度範囲内で成形を行え、製品の品質を確保することができる。また、成形品の温度に応じて自動的に散水を行うと共に、ヒータの入切を自動的に行うので、投入される破砕物の含有水分、成分等の変動に応じて、確実で容易に、且つ応答性の高い制御が行える。さらに、スクリューによる電気エネルギーを、機械品（ギア等）を介して熱エネルギーに変換するというような効率の悪い割合が小さくなると共に、ヒータにより電気エネルギーを直接、熱エネルギーに効率よく変換することができるので、経済的な運転ができる。
【００１１】
加熱プレートを介してノズルの付いたダイスプレートを加熱することができるので、摩耗して取り替える必要のあるノズルの付いたダイスプレートのみを、ヒータに関係なく交換することができる。
そして、ヒータの使用割合を自由に変えることができ、例えば、成形品の設定温度よりヒータの入切の温度を高く設定すると、ヒータの使用割合が高い運転とすることができるので、さらに経済的な運転ができる。また、加熱プレートが異常温度になるとヒータの電源を切って成形品の処理温度が高過ぎないようにできるので、発火の恐れが無くなる。
請求項３記載の成形品の製造方法においては、成形品の処理温度を１００〜１４０℃の範囲にしているので、成形品の品質が低下することがなく、しかも、発火の危険性も無くなる。
【００１２】
請求項４記載の成形品の製造方法においては、ヒータの使用割合が大きくなるので、ヒータによる熱エネルギーの変換割合が大きくなり、より経済的となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。図１は本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法の概略説明図、図２は同押出し成形機における成形品の製造方法を適用する廃棄物の押出し成形設備の構成図、図３は押出し成形機の押出部の詳細断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法を適用する廃棄物の押出し成形設備１０は、破砕されたプラスチック主体の廃棄物を搬送する供給コンベヤ１１と、供給コンベヤ１１の搬送端部の下方に配置され、ホッパー機能を有する定量供給機１２と、定量供給機１２から供給される廃棄物を、回転刃３７により切断してコークス原料として使用可能な塊状の成形製品１３にする前の成形品３８に製造するための押出し成形機１４とを有している。以下、図を参照しながら詳しく説明する。
【００１４】
図２に示すように、別途破砕されたプラスチック主体の廃棄物は供給コンベヤ１１により定量供給機１２に搬送される。定量供給機１２は、平断面積が下方に沿って小さく形成されたホッパー１５と、ホッパー１５の底部に水平に配置されたスクリューフィーダ１６と、ホッパー１５内の上部に取付けられたブリッジブレーカー１７とを備えている。ブリッジブレーカー１７は、スクリューフィーダ１６の軸心と平行にホッパー１５の内側の両側壁に架け渡されており、滞留した廃棄物を掻き落とすもので、例えば、モータによって所定速度で回転する回転軸に複数の掻き取りアームを取付けた構造のものを使用している。かかる構成によって、供給コンベヤ１１からホッパー１５へ投入された廃棄物は、ブリッジブレーカー１７によりブリッジを形成することなく、スクリューフィーダ１６によって安定的に移送され、定量供給機１２の下方に配置された押出し成形機１４に向けて一定量ずつ連続的に送り出される。
【００１５】
図２に示すように、押出し成形機１４のケーシング１８の上部には、廃棄物を投入可能な開口部１９が形成され、ケーシング１８の内部には、スクリューフィーダ２０の一対のスクリュー２１が軸心を平行にしてそれぞれ水平に配置されている。また、図３にも詳細に示すように、一対のスクリュー２１の軸方向のケーシング１８の下流側端部には、加熱プレート２２及び加熱プレート２２の下流側に連接されたダイスプレート２３が設けられている。ダイスプレート２３の下流側には廃棄物の流れ方向に貫通した押出口２４がそれぞれ形成されたノズル２５が、一対のスクリュー２１の軸心を中心とする周方向に多数設けられている。ノズル２５は、一例として、孔径は２５〜５０ｍｍである。図３に詳細に示すように、ダイスプレート２３にはノズル２５の押出口２４に連通する孔２６が形成されている。加熱プレート２２及びケーシング１８の下流側端部の内側には、耐摩耗性を備えた交換可能なライナー２７、２８が設けられている。図２に示すように、成形品温度センサーの一例である熱電対２９がノズル２５に、複数箇所に設けられており、成形品３８の成形温度を測定することができる。
【００１６】
図３に詳細に示すように、ダイスプレート２３にボルト等により取り外し可能に連接された加熱プレート２２には、主としてダイスプレート２３を加熱するヒータを構成する複数のヒータエレメント３１が埋め込まれて取付けられている。また、加熱プレート２２に埋め込まれた温度センサーの一例である熱電対３０により加熱プレート２２の温度を測定することができる。通常運転時、押出し成形機１４の開口部１９から投入された廃棄物中のプラスチックに含まれる熱可塑性樹脂は、一対のスクリュー２１の回転、圧縮等による摩擦熱と、成形品３８の成形温度を制御するために必要に応じて使用するヒータによる加熱によって溶融される。また、図１に示すように、熱電対２９による成形品３８の成形温度（成形品温度）の測定値ｔと、予め制御盤に入力されている設定値（ヒータの入・切の設定温度ｔb）とを比較してヒータの入切を自動制御している。即ち、ｔ＜ｔbでは、ヒータを「入」とし、ｔ≧ｔbでは、ヒータを「切」としている。更に、加熱プレート２２には、過熱防止用としても機能する熱電対３０が設けられており、熱電対３０によって加熱プレート２２が異常温度（加熱プレート２２の上限温度ＴH）を検出すると、ヒータの電源が自動的に切れるように制御している。
【００１７】
図２に示すように、押出し成形機１４の上方には、開口部１９に向けて所定量の注水が可能な噴出ノズル３２が設けられている。噴出ノズル３２からの注水量の調整を行う流量調整弁３３と、ノズル２５に設けられた熱電対２９は、温度指示調節計（ＴＩＣ）３４に電気配線を介してそれぞれ接続されている。図１に示すように、温度指示調節計３４は、ＰＩＤ制御機能を有しており、熱電対２９による成形品３８の成形温度の測定値ｔと、予め制御盤に入力されている設定値（成形温度の設定値ｔa）とを比較して所要の注水量を演算し、注水量調節計（ＦＩＣ）３５を介し流量調整弁３３を開閉させ、成形品３８の成形温度（処理温度）が設定値（設定温度）ｔaとなるような注水所要量を供給するように制御している。
【００１８】
図２に示すように、押出し成形機１４のダイスプレート２３の下流側には、モータ３６に接続された回転刃３７が設けられ、ノズル２５から押出された成形品３８は所定長さごとに切断されて成形製品１３となり、回転刃３７の下方に落下し、集積されて次工程に搬送される。かかる構成によって、押出し成形機１４のノズル２５から押し出された成形品３８を所定形状の成形製品１３に効率よく製造することができる。
【００１９】
次に、押出し成形機１４を含む廃棄物の押出し成形設備１０を適用した本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法の手順について、図を参照して説明する。
（１）まず、図２及び図３に示すように、多数のヒータエレメント３１に電流を流してヒータを入りにし、加熱プレート２２及び加熱プレート２２を介してダイスプレート２３が加熱される。
（２）図１及び図２に示すように、加熱プレート２２が所定の温度に達すると、定量供給機１２のスクリューフィーダ１６が所定速度で回転し、プラスチック主体の破砕物が押出し成形機１４に連続的に供給される。供給された破砕物中のプラスチックに含まれる熱可塑性樹脂は、加熱プレート２２及びダイスプレート２３からの供給熱と、スクリュー２１の回転、圧縮等による摩擦熱とによって、半溶融されながら、ダイスプレート２３の孔２６に押し込まれる。
【００２０】
（３）図１及び図２に示すように、成形品３８の成形温度が予め設定した設定温度になるように、押出し成形機１４のスクリューフィーダ２０に投入された破砕物には、温度指示調節計３４による自動制御によって噴出ノズル３２からの水分添加が制御されると共に、ヒータの入切が制御される。
（４）適正な成形温度に制御されて先部のノズル２５から押し出された成形品３８は、回転刃３７により所定長さの成形製品１３に切断される。
（５）成形製品１３はコークス原料として使用可能な処理を行うために次工程に送られる。
【００２１】
前記（３）の工程における温度指示調節計３４による自動制御及びヒータの入切制御による成形品３８の処理温度の制御について、図１及び図２を参照して、詳しく説明する。制御盤には、以下の温度、即ち、目標とする成形品の成形温度ｔa、ヒータ入切の設定温度ｔb、及び加熱プレート２２の上限温度ＴHを予め入力しておく。ここで、説明を簡略にするため、ｔa＝ｔbとして説明する。
【００２２】
温度指示調節計３４は、熱電対２９を介して測定された成形品３８の温度の測定値ｔと、予め入力されている設定温度ｔa（目標とする成形品の成形温度）とを比較して所要の注水量を演算し、注水量調節計３５を介してＰＩＤ制御により流量調整弁３３を開閉させ、これによって、成形品３８の成形温度が設定温度ｔaとなるように制御している。これと同時に、成形品３８の測定値ｔをヒータ入切の設定温度ｔbと比較してヒータの入・切（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を行う。即ち、測定値ｔが設定温度ｔb未満では、ヒータは常に入とし、一方、測定値ｔが設定温度ｔb以上では、ヒータは常に切とする。このように成形過程においてヒータによって熱を与えることにより、これまで成形温度を高くしないと成形できないような組成の破砕物や、水分量の多い破砕物に対しても所定の品質の成形品を自動で製造することが可能となる。また、モータ及び減速機を介して回転するスクリュー２１とダイスプレート２３の摩擦熱により破砕物に熱を与えるだけではなく、電気エネルギーをヒータの電熱線により直接破砕物に与えることにより、より経済性の高い自動運転が可能となる。ヒータの入の状態が継続しており、しかも加熱プレート２２に取付けた温度センサーである熱電対３０を介して測定した加熱プレート２２の測定値Ｔが加熱プレート２２の上限温度ＴHを超えれば、ヒータを切とする。また、ヒータは、成形品３８の温度が設定温度ｔaに達しない場合でも、上限温度ＴHを超えれば、自動的に切となる。これにより、加熱プレート２２やダイスプレート２３が異常な高温になることを防ぎ、安全な運転が可能となる。
【００２３】
上述のｔb＝ｔaの条件においては、ヒータは成形温度ｔaを境として入・切を繰り返すことになるが、ｔb＞ｔaとした場合には、ヒータは成形温度ｔaよりやや高い温度で入・切を繰り返すことになる。例えば、ｔa＝１２０℃、ｔb＝１２２℃とすると、測定値ｔが１２２℃になるまでヒータは「入」状態であり、ヒータの使用割合が大きくなる。一方、ｔb＜ｔaとした場合には、ヒータは成形温度ｔaより低い温度で入・切を繰り返すことになり、ヒータの使用割合が小さくなる。このような制御を行うことで、水分が多い傾向の破砕物の場合は、ヒータの使用率を上げて（ヒータによる加熱を重視した運転）成形品の品質を確保し、水分が少ない傾向の破砕物の場合は、ヒータの使用率を下げた（注水による冷却を重視した運転）経済的な運転となり、破砕物の組成に応じて適切な運転が可能となる。
【００２４】
本実施の形態において、成形品温度センサーである熱電対２９を成形品３８と直接接触するようにノズル２５に設けたが、これに限定されず、熱電対を成形品３８に直接接触しないで、間接的にノズル２５に設け、その分、温度の補正を行って、成形品３８の処理温度を推定することができる。さらに、成形品３８の成形温度は、１２０℃として説明したが、これに限定されず、破砕物の種類（性状、水分や発熱量等）や破砕物の配合割合等を考慮して、１００〜１４０℃の範囲とすることもできる。
【００２５】
ヒータを構成する多数のヒータエレメント３１を加熱プレート２２に埋め込み、更に加熱プレート２２に温度センサーを設けた。また、ヒータはヒータエレメント以外の手段で構成することもできる。処理温度を適正温度に保つ注水制御の方法として、ＰＩＤ制御としたが、これに限定されず、他の制御方法、例えば、比例制御、ＰＩ制御等も適用できる。
【００２６】
スクリューフィーダ２０に一対のスクリュー２１を設けたが、これに限定されず、１本のスクリューを設けることもできる。成形品の温度を測定する過熱防止のための温度センサーとして、加熱プレート２２に取付けた熱電対３０の代わりに放射温度計を用いて、押出口２４から出てきた成形品３８の温度を非接触で測定するように構成することも可能である。また、押出し成形機の代わりに射出成形機を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る押出し成形機における成形品の製造方法の概略説明図である。
【図２】同押出し成形機における成形品の製造方法を適用する破砕物の押出し成形設備の構成図である。
【図３】押出し成形機の押出部の詳細断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：廃棄物の押出し成形設備、１１：供給コンベヤ、１２：定量供給機、１３：成形製品、１４：押出し成形機、１５：ホッパー、１６：スクリューフィーダ、１７：ブリッジブレーカー、１８：ケーシング、１９：開口部、２０：スクリューフィーダ、２１：スクリュー、２２：加熱プレート、２３：ダイスプレート、２４：押出口、２５：ノズル、２６：孔、２７、２８：ライナー、２９：熱電対（成形品温度センサー）、３０：熱電対（温度センサー）、３１：ヒータエレメント、３２：噴出ノズル、３３：流量調整弁、３４：温度指示調節計、３５：注水量調節計、３６：モータ、３７：回転刃、３８：成形品