(57)【要約】【課題】 粉砕機を大型化にせず、また適当な成形温度で成形し、リサイクルに必要な物性が保持された発泡スチロールを得る粉砕機を提供する。【解決手段】 機器本体１０のシート面１１０に間隔を置いて設けられ、廃発泡スチロール２０を強制的に移送させることができる発泡スチロール移送コンベヤー１００と、駆動源によって回転される回転軸２１０に円状粉砕刃２２０が交互にずれるように取り付けられる粉砕ホイール２００と、外周面に凹凸円周面３１０が形成され、互いに咬合して駆動される成形押圧ロール３００と、前記成形押圧ロール内に収納され、成形押圧ロールの表面の成形温度を保持するヒーター４００とを備えることで、リサイクルに必要な物性が保持された発泡スチロールを得ることができる。【選択図】  図１ａ
2007050362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体のシート面に対して間隔を置いて設けられ、廃発泡スチロールを強制的に移送させることができる発泡スチロール移送コンベヤーと、
駆動源によって回転される回転軸に円状粉砕刃が交互にずれるように取り付けられる粉砕ホイールと、
外周面に凹凸円周面が形成され、互いに咬合して駆動される成形押圧ロールと、
前記成形押圧ロール内に収納され、成形押圧ロールの表面の成形温度を保持するヒーターと、
で構成されることを特徴とする発泡スチロールリサイクル粉砕機。
【請求項２】
前記発泡スチロール移送コンベヤーには、チェーン移送フックが等間隔で配列され、機器本体のシート面に投入される廃発泡スチロールの上面を密着させて強制移送させることを特徴とする請求項１に記載の発泡スチロールリサイクル粉砕機。
【請求項３】
前記粉砕ホイールの回転軸には、両側に斜面傾斜部を持つハブと、さらに両端に斜面傾斜部を持つ中空軸を持つ円状粉砕刃が等間隔で取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の発泡スチロールリサイクル粉砕機。
【請求項４】
前記粉砕ホイールの円状粉砕刃は、前記回転軸に対して傾斜した角度で取り付けられ、ジグザグに配列されることを特徴とする請求項１または３に記載の発泡スチロールリサイクル粉砕機。
【請求項５】
前記成形押圧ロールの凹凸円周面は、その断面が"コ"状に折曲成形されることを特徴とする請求項１に記載の発泡スチロールリサイクル粉砕機。
【請求項６】
前記ヒーターは、前記成形押圧ロールの表面を加熱できるように設けられ、廃発泡スチロールの押圧成形に必要な温度を保持できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の発泡スチロールリサイクル粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボックス及びケース用として使用された後、廃発泡スチロールを粉砕及び押圧して再加工処理に適したサイズに粉砕する発泡スチロールリサイクル粉砕機に関し、特に詳しくは、ボックス及びケース用として使用された後、廃発泡スチロールを強制的に移動させて粉砕ホイールに進入され、粉砕ホイールを構成している多数の円状粉砕刃の中心軸に対して、駆動源によって回転される回転軸が交互に異なる傾斜角にて回転されることによって、円状粉砕刃が廃発泡スチロールを斜め切断して廃発泡スチロールに過度の切断力が加わらないようにしがら、逐次に細かく粉砕し、廃発泡スチロールを速やかに再加工処理に適したサイズに粉砕処理することができ、また前記粉砕ホイールによって粉砕された廃発泡スチロールは、凹凸円周面が形成された押圧ロールによって押圧成形され、リサイクルに最適の状態、即ち、発泡スチロールの物性が変わらない状態を維持すると同時に、廃発泡スチロールの嵩高を最小化し、運搬及び保管が容易に行えるように処理する発泡スチロールリサイクル粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの人々は、発泡スチロールは嵩高いため、ゴミの主犯と考えがちだが、現在、発泡スチロールは粉砕及び溶融をすることにより嵩高を減少させて、その大部分はリサイクルされている。しかし、より高度のリサイクル技術が求められ、効率的な発泡スチロール廃棄物の管理のためには、中央政府、地方自治体、企業及び消費者との協力が必須要件である。
【０００３】
廃発泡スチロールは嵩高の減少させた後、再使用、エネルギー回収などによりリサイクルされる。収集された廃発泡スチロールの量と構成成分とによって多様なリサイクル技術が適用され得る。このような廃発泡スチロールを収集する下部組織と再生品に対する需要を促進させるプログラムが開発されることが望ましい。リサイクル技術は、再生された製品の価値を最高に高めることが求められ、その反面、廃発泡スチロールの輸送、分類、洗浄などに所要される資源の消費は最小限に抑えられなければならない。
【０００４】
また、リサイクルされた最終製品の価値より、環境にさらに大きな影響を及ぼす方法を使用することは誤った方法と言える。即ち、リサイクルを行った場合であっても環境とリサイクル価値とを比較し、正しい方法を選択することが最も重要である。
【０００５】
プラスチックのリサイクル技術において、最も重要な要素の一つは、別のプラスチック若しくは別の物質が混ざっているか否かである。なお、発泡スチロールのリサイクル方法には次の方法が挙げられる。
【０００６】
まず、発泡スチロールを粉砕し、新材料と混合して新しい成形品を作る方法が挙げられる。また発泡スチロールを溶融・押出してポリスチレンを得る方法が挙げられる。得られたポリスチレン樹脂は浴室の踏み台、合成樹脂木材、玩具類、洋服掛けなどに利用することができる。
【０００７】
また、発泡スチロールの長い分子の連結構造を破壊し、精製あるいは石油化学工程時に再使用できるように製品化する方法も挙げられる。即ち、熱粉砕工程で長いポリマーを転換して油化し、気体化工程及び他の精製工程のための燃料油としてリサイクルする方法である。しかし、この分野はまだ初歩段階であり、経済的な側面からみるとコストが高く、原油の全体需要に特別な影響を与えるまでには至っていない。
【０００８】
また、発泡スチロールは燃料油とほぼ同一のカロリーを持っているので、焼却して熱エネルギーを回収する方法も挙げられる。多くの国家、特にデンマーク、スイスなどでは既にエネルギー回収技術開発に旺盛に取り組んでおり、最近では都市ゴミの８０％までを焼却している（韓国の場合、現在都市ごみの８１．４％が埋められている）。
【０００９】
以上のとおり、発泡スチロールのリサイクル方法は種々考えられるが、特に、廃発泡スチロールのリサイクルに関しては、前述したように、基本的に廃発泡スチロールを粉砕し、溶融して嵩高を減少させ、再加工処理をすることによりリサイクルする方法が現在でも広く行われている。しかし、嵩高い廃発泡スチロールを粉砕するための粉砕機のサイズが大きくなるにつれて、切断する機器が大型化になる問題がある。また、廃発泡スチロールの運搬及び保管するために嵩高を縮めるための手段として、廃発泡スチロールを溶融する方法が行われているが、溶融温度を上げなければならいことにより、廃発泡スチロールの物性変化を引き起こし、材質変形によるリサイクル製品の質を落とす要因になっている。これらの対応する技術として、例えば特許文献１が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−９６５３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、 従来の問題になっている粉砕手段において、駆動源によって駆動される回転軸に円状の粉砕刃を回転軸に並んで設けずに、円状粉砕刃の中心軸が回転軸に交互にずれて対向に等間隔で形成されるようにし、回転軸に対して円状粉砕刃がジグザグ形態に傾斜し設けられ、回転軸が回転されれば円状粉砕刃が連続放物線状に回転され、廃発泡スチロールを斜め切断して円状粉砕刃が廃発泡スチロールに過度な切断力が加わらず、スムースに大きな切断跡を作り、逐次に廃発泡スチロールを粉砕することができるので、塊や粉砕されない余剰部分が無く、まんべんなく粉砕でき、また粉砕された廃発泡スチロールは、続いて、凹凸円周面が等間隔で形成された押圧ロールの間に、粉砕された廃発泡スチロールが投入され、適当な成形温度で成形され、リサイクルに必要な物性を持つ発泡スチロールを得ることができる、発泡スチロールリサイクル粉砕機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を実現するために、本発明は、 機器本体のシート面に対して間隔を置いて設けられ、廃発泡スチロールを強制的に移送させることができる発泡スチロール移送コンベヤーと、駆動源によって回転される回転軸に円状粉砕刃が交互にずれるように取り付けられる粉砕ホイールと、外周面に凹凸円周面が形成され、互いに咬合して駆動される成形押圧ロールと、前記成形押圧ロール内に収納され、成形押圧ロールの表面の成形温度を保持するヒーターとで構成される構成されることを基本特徴とする。
【００１２】
また、 前記発泡スチロール移送コンベヤーには、チェーン移送フックが等間隔で配列され、機器本体のシート面に投入される廃発泡スチロールの上面を密着させて強制移送させることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記粉砕ホイールの回転軸には、両側に斜面傾斜部を持つハブと、さらに両端に斜面傾斜部を持つ中空軸を持つ円状粉砕刃が等間隔で取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
また、前記粉砕ホイールの円状粉砕刃は、前記回転軸に対して傾斜した角度で取り付けられ、ジグザグに配列されることを特徴とする。
また。前記成形押圧ロールの凹凸円周面は、その断面が"コ"状に折曲成形されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記ヒーターは、前記成形押圧ロールの表面を加熱できるように設けられ、廃発泡スチロールの押圧成形に必要な温度を保持できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明は駆動源によって駆動される回転軸に円状の粉砕刃を回転軸に並んで設けずに、円状粉砕刃の中心軸が回転軸に交互にずれ、対向に等間隔で形成されるようにし、回転軸に対して円状粉砕刃がジグザグ形態に傾斜して設けられ、回転軸が回転すれば、円状粉砕刃が連続放物曲線形態に回転され、廃発泡スチロールを斜め切断し、円状粉砕刃が廃発泡スチロールに過度な切断力が加わらず、スムースに大きな切断跡を残し、逐次に廃発泡スチロールを粉砕することができるので、塊や粉砕されない余剰部分が無く、まんべんなく粉砕でき、また粉砕された廃発泡スチロールは、続いて、凹凸円周面が等間隔で列設された押圧ロールの間に、粉砕された廃発泡スチロールが投入され、適当な成形温度で成形され、リサイクルに必要な物性を持つ発泡スチロールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の構成及び作用を、添付図面を基に詳細に説明する。
【００１８】
図１ａ，ｂは本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の全体概略図、図２ａ，ｂは本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の粉砕ホイールの分離斜視図及び結合正面図、図３ａ，ｂは本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の成形押圧ロールの正面図及び斜視図である。
【００１９】
本発明は、機器本体１０内に廃発泡スチロールを強制移送させる発泡スチロール移送コンベヤー１００と、廃発泡スチロールを粉砕させる粉砕ホイール２００と、粉砕された廃発泡スチロール２０を押圧成形する成形押圧ロール３００及び成形押圧ロール３００に適当な成形温度を提供するヒーター(４００）と、で構成されている。
【００２０】
前記発泡スチロール移送コンベヤー１００は、図１ａ，ｂに示すように、駆動源であるモーター１０１と減速ギア１０２によって回転力が駆動ホイール１０５に伝達され、前記駆動ホイール１０５と従動ホイール１０６にチェーン１０３が連結されて駆動することになり、前記チェーン１０３にはチェーン移動フック１０４が等間隔で固定されている。そして、前記発泡スチロール移送コンベヤー１００は機器本体１０内に一定傾斜面で設けられるシート面１１０に対して間隔を置いて並ぶように設けられ、投入口（図示省略）へ供給される廃発泡スチロール２０を強制移送することになる。
【００２１】
前記投入口を介して機器本体１０のシート面１１０に投入された廃発泡スチロール２０は、その底がシート面１１０に当接した状態で、上面が発泡スチロール移送コンベヤー１００のチェーン移送フック１０４に密着され、一定速度で駆動する発泡スチロール移送コンベヤー１００によってシート面１１０に滑り落ちながら、強制的に移送されることになる。前記発泡スチロール移送コンベヤー１００のチェーン移送フック１０４は、チェーン１０３に溶接または締結手段によって固定される。なお、図面では略"逆Ｌ"状で図示されているが、チェーン移送フック１０４の形状は限定されなく、前述したように、廃発泡スチロール２０を密着させて移動させることができればよい。
【００２２】
前記発泡スチロール移送コンベヤー１００によって移送される廃発泡スチロール２０は、図１ａ，ｂのように、粉砕ホイール２００に投入され、粉砕ホイール２００によって粉砕されることになる。
【００２３】
粉砕ホイール２００は、図２ａ，ｂに示すように、駆動源（図示省略）によって回転される回転軸２１０に円状粉砕刃２２０が交互にずれるように取り付けられている。
【００２４】
前記粉砕ホイール２００の回転軸２１０には、両側に斜面傾斜部２３１を持つハブ２３０と、さらに両端に斜面傾斜部２４１を持つ中空軸２４０を持つ円状粉砕刃２２０が等間隔で配置されている。
【００２５】
即ち、前記粉砕ホイール２００の円状粉砕刃２２０は、前記回転軸２１０に対して傾斜した角度で取り付けられる。なお、図２ｂでは、前記回転軸２１０と一の前記円状粉砕刃２２０とがなす傾斜角と、前記回転軸２１０と一の前記円状粉砕刃２２０と隣り合う円状粉砕刃２２０とがなす傾斜角とが補角の関係になるようにジグザグに配列されている。ここで、補角の関係とは隣り合う二の円状粉砕刃２２０傾斜角の角度の合計が１８０度となることをいう。この傾斜角は、必ずしも補角の関係を有していなくてもよいが、廃発泡スチロールを均等に粉砕するためには、補角の関係を有していることが望ましい。この円状粉砕刃２２０が廃発泡スチロール２０を斜め切断し、廃発泡スチロール２０に過度な切断力が加わらなければ、逐次に細かく粉砕し、廃発泡スチロール２０を速やかに再加工処理できるサイズに粉砕処理を行うことができる。
【００２６】
前記粉砕ホイール２００は、制御部（図示省略）によって廃発泡スチロール２０の材料の性質及び厚さなどを勘案して回転速度を制御でき、また粉砕時間も廃発泡スチロール２０の粉砕状態に応じて設定でき、また設定された時間内に粉砕された廃発泡スチロール２０を次工程である成形押圧ロール３００に投入できるようにする。
【００２７】
前記粉砕ホイール２００より成形押圧ロール３００への廃発泡スチロール２０の投入は、図１ａ，ｂで粉砕ホイール２００が取り付けられた粉砕ホッパー２５０の下段に遮蔽板（図示省略）などを形成して、前記設定された時間に達すれば、遮蔽板が開いて粉砕された廃発泡スチロール２０が成形押圧ロール３００に投入できるようにする。
【００２８】
前記粉砕ホイール２００に次いで、外周面に凹凸円周面３１０が形成された円筒状の成形押圧ロール３００が互い対向に設けられ、また互いに咬合して駆動するようになっている。
【００２９】
図３ａ，ｂに示すように、前記成形押圧ロール３００の凹凸円周面３１０は、その断面が"コ"状に折曲成形されており、また前記成形押圧ロール３００内に収納され、ヒーター４００が取り付けられ、成形押圧ロール３００の表面の成形温度を保持するようになっている。
【００３０】
前記成形押圧ロール３００は、熱伝導率が良く、耐久性に優れた材質からなり、ヒーター４００の熱が伝達され、粉砕された廃発泡スチロール２０自体の物性が失われることなく、成形できる温度を保持できるように設定制御されなければならない。そして、成形押圧ロール３００の凹凸円周面３１０は廃発泡スチロール２０を押圧成形することができるように、成形強度を保持できる材質であればよい。
【００３１】
前記ヒーター４００は、前記成形押圧ロール３００の表面を加熱できるように設けられ、廃発泡スチロール２０の押圧成形に必要な温度を保持できるようにする。
【００３２】
前記成形押圧ロール３００は、駆動源（図示省略）によって駆動ギア３２０が回転され、この駆動ギア３２０に従動ギア３３０が咬合して駆動するようになっている。前記駆動ギア３２０は固定軸３４０に対してベアリング軸３２１で回転可能に設けられ、また、前記ベアリング軸３２１に前記成形押圧ロール３００が設けられ、成形押圧ロール３００に回転力が伝達できるようになっている。また、前記従動ギア３３０にも固定軸３４０に対してベアリング軸３３１で回転可能に設けられ、また前記ベアリング軸３３１に前記成形押圧ロール３００が設けられ、成形押圧ロール３００に回転力が伝達できるようになっている。前記固定軸３４０にベアリング軸３３１によって成形押圧ロール３００が回転できるように例示しているが、成形押圧ロール３００を回転力が伝達するための最良の例を示したものであり、前記例に限定するものではなく、駆動源に減速機構などを連結して、直ぐに成形押圧ロール３００に回転力が伝達できるようにしてもよい。
【００３３】
そして、前記固定軸３４０にヒーター４００が締結手段（図示省略）によって固定され、ヒーター４００の熱が成形押圧ロール３００の内側に伝達できるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の全体概略図である。
【図１ｂ】本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の全体概略図である。
【図２ａ】本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の粉砕ホイールの分離斜視図である。
【図２ｂ】は、本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の粉砕ホイールの結合正面図である。
【図３ａ】本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の成形押圧ロールの正面図である。
【図３ｂ】本発明の発泡スチロールリサイクル粉砕機の成形押圧ロールの斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：機器本体
２０：廃発泡スチロール
１００：発泡スチロール移送コンベヤー
１０３：チェーン
１０４：チェーン移送フック
１１０：シート面
２００：粉砕ホイール
２１０：回転軸
２２０：円状粉砕刃
２３１：斜面傾斜部
２３０：ハブ
２４０：中空軸
２４１：斜面傾斜部
２５０：粉砕ホッパー
３００：成形押圧ロール
３１０：凹凸円周面
３４０：固定軸
４００：ヒーター
【図１ａ】
2007050362.tif 000003
【図１ｂ】
2007050362.tif 000004
【図２ａ】
2007050362.tif 000005
【図２ｂ】
2007050362.tif 000006
【図３ａ】
2007050362.tif 000007
【図３ｂ】
2007050362.tif 000008