(57)【要約】【課題】熱風を用いた熱可塑性廃プラスチックの減容装置おいて、密閉が破れた場合にも内部の温度が大幅に下がらず、かつ外部へ放出される臭気成分の量を減らす。【解決手段】減容装置の投入口１０付近に、鉄製の平板を積層してなる蓄熱体３０を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な投入口を介して供給された熱可塑性廃プラスチックを、加熱され循環する熱風により溶融して減容する熱可塑性廃プラスチックの減容装置において、
前記投入口の近傍に蓄熱体を配置したことを特徴とする熱可塑性廃プラスチックの減容装置。
【請求項２】
前記投入口が開いたときには前記熱風の加熱及び循環が停止又は低下することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置。
【請求項３】
前記蓄熱体は、複数の金属製の平板を所定の間隔をおいて積層してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置。
【請求項４】
前記蓄熱体は、複数の金属製の平板と複数の板状のヒーターとを所定の間隔をおいて積層してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置。
【請求項５】
前記蓄熱体は、複数の金属製の平板を所定の間隔をおいて積層し、前記平板間に交互に反対の電位差が生じるように電圧を加えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱可塑性プラスチックの廃棄物の処理装置に関し、詳しくは熱可塑性の発泡プラスチックの廃棄物を熱風を利用して減容処理する密閉型の減容装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性のプラスチックを発泡させたものは、そのすぐれた様々な特性により、保温材、断熱材、梱包材などとして様々な分野において広く用いられている。
【０００３】
そのため、廃棄物（以下、「熱可塑性廃プラスチック」という。）として排出される量も膨大なものとなるが、発泡性プラスチックは比重が小さく体積が大きいので、廃棄処理又は再生処理するために効率的に回収・保管するにはあらかじめ減容処理を行う必要がある。
【０００４】
この熱可塑性廃プラスチックの減容処理の方法としては、熱風、加熱水蒸気又はヒーターにより溶融して減容する方法が知られている。
【０００５】
また、減容処理装置としては、例えば、回転切断歯により粉砕した廃プラスチックを溶融してスクリューで押し出すことにより、連続的に減容処理する装置が特許文献１に開示されている。
【０００６】
しかしながら、このような連続式の処理装置は開放型の構造となるため二次空気の量が多くなり、熱可塑性廃プラスチックが溶融する際に発生する分解ガスを脱臭する脱臭装置が大型化してしまうという問題あった。
【０００７】
従って、現在では、二次空気の量を少なくして脱臭装置を小型化できる密閉式の減容装置が多く用いられており、例えば、循環する熱風により減容処理を行う密閉式の減容装置が特許文献２に開示されている（図６参照）。
【０００８】
しかし、このような減容装置においては、熱可塑性廃プラスチック１１の投入口１０や受け箱６の搬出入口１３、１４を開閉する際に装置内部の密閉が破られて内部の熱が逃げることにより内部の温度が大きく低下してしまうため、運転温度の回復に時間がかかり減容処理の効率が低下してしまうという課題があった。
【０００９】
また、密封が破られた際に熱分解ガスが外部へ放出されてしまうため、その中に含まれる臭気成分により周辺環境に悪影響を与えるという課題もあった。
【特許文献１】特公昭５４−１７３５３号公報
【特許文献２】特公平６−２４７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、密閉が破られても内部の温度が大きく低下せず短時間で運転温度を回復することができ、しかも外部への臭気成分の放出が少ない熱可塑性廃プラスチックの減容装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、開閉可能な投入口を介して供給された熱可塑性廃プラスチックを、加熱され循環する熱風により溶融して減容する熱可塑性廃プラスチックの減容装置において、前記投入口の近傍に蓄熱体を配置したことを特徴とする熱可塑性廃プラスチックの減容装置である。
【００１２】
請求項２に記載の本発明は、前記投入口の扉が開かれたときには、前記熱風の加熱及び循環が停止又は低下することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置である。
【００１３】
ここで、「低下」とは、熱風の加熱及び循環がほぼ停止状態になることを意味する。
請求項３に記載の本発明は、前記蓄熱体は、複数の金属製の平板を所定の間隔をおいて積層してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置である。
【００１４】
請求項４に記載の本発明は、前記蓄熱体は、複数の金属製の平板と複数の板状のヒーターとを所定の間隔をおいて積層してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置である。
【００１５】
請求項５に記載の本発明は、前記蓄熱体は、複数の金属製の平板を所定の間隔をおいて積層し、前記平板間に交互に反対の電位差が生じるように電圧を加えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性廃プラスチックの減容装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、加熱され循環する熱風を用いた熱可塑性廃プラスチックの減容装置の内部に蓄熱体を設けた。
【００１７】
このような構成により、蓄熱体に減容装置内の熱エネルギーを保持することができるため、投入口などが開かれて密閉が破られた場合でも減容装置内部の温度の大幅な低下を防ぐことができ、その後に投入口などが閉じられた場合には短時間で運転温度を回復することができる。
【００１８】
また、投入口が開いた場合に熱風の加熱・循環が停止又は低下するようにしたため、減容装置内の温度低下を更に防ぐことができ、再び投入口が閉じられた場合には、より短時間で運転温度を回復することができる。
【００１９】
上記の蓄熱体を複数の金属製の平板を所定の間隔をおいて積層した構造とすることにより、溶融した熱可塑性廃プラスチックからの熱分解ガスに含まれる臭気成分を蓄熱体で捕捉することができるため、外部への放出量を低減することもできる。
【００２０】
また、上記の蓄熱体を複数の金属製の平板と複数の板状のヒーターとを所定の間隔をおいて積層した構造とすることにより、減容装置内部の温度の大幅な低下を更に防ぐことができる。
【００２１】
更に、上記の蓄熱体を複数の金属製の平板を所定の間隔をおいて積層し、前記平板間に交互に反対の電位差が生じるように電圧を加えるようにしたことにより、熱可塑性廃プラスチックの小片を集塵して、スチレンガスの発生を防ぐこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る熱可塑性廃プラスチックの減容装置を図１に示す。図１は、減容装置の構造を示す断面図であり、図６と同じ部分には同一の符号を付している。
【００２３】
この熱可塑性廃プラスチックの減容装置（以下、「減容装置」という。）は、鉄板１で内張された耐熱レンガ２からなる本体３の内部に設けられた加熱部４、養生室５、受け箱６、加熱脱臭部８、耐熱送風機９及び投入口１０から主に構成される。
【００２４】
投入口１０は、減容装置の内部に熱可塑性廃プラスチック１１を供給するためのものであり、開閉可能な扉などにより減容装置内部を密閉できるようになっている。
【００２５】
加熱部４は投入口１０を介して外部から投入された熱可塑性廃プラスチック１１を溶融して減容するものであり、その下部には受け箱６の上方へ通じる漏斗状のシュート１２が設けられている。
【００２６】
養生室５は減容装置の下部に設置されており、扉式の搬出口１３を介して挿入された受け箱６内に収納された熱可塑性廃プラスチック１１の減容を更に進めるものである。減容処理された熱可塑性廃プラスチック１１は、同じく扉式の搬出口１４を通じて受け箱７とともに取り出される。
【００２７】
加熱脱臭部８は、熱可塑性廃プラスチック１１が溶融の際に発生する熱分解ガスをヒータで加熱・酸化して除去するものであり、加熱部４の上方に配置されて熱風通路１５へと接続している。
【００２８】
耐熱送風機９は、加熱脱臭部８で再加熱されて熱風通路１５を通ってきた熱風１６を、減容装置の内部で循環するように再び送り出すものである。
【００２９】
また、投入口１０、搬出口１３及び搬出口１４にはマイクロスイッチ（図示せず）が設けられており、扉が開かれたときには、加熱脱臭装置８及び耐熱送風機９の運転が停止又は低速状態まで減速するようになっている。
【００３０】
蓄熱体３０は、あらかじめ熱エネルギーを保持して、減容装置の密閉が破られた場合には内部の温度低下を防ぐとともに、熱風１７に含まれる臭気成分を除去するものである。そのため、設置場所としては、熱風１７の流路であって投入口１０の近傍がよいが、メンテナンス及び臭気成分のフィルター効果を高める観点から、加熱脱臭部８の入口付近に近づけて設置されるのが望ましい。
【００３１】
蓄熱体の実施形態を図２に示す。図２は、蓄熱体の構造を示す斜視図である。
蓄熱体３０は、金属製の平板からなる蓄熱板３１を所定の間隔をおいて積層した構造を有している。本図においては、蓄熱体３０は各蓄熱板３１の間にスペーサ３２を挟み両端部からボルト２３で締付固定することにより製作されているが、製作方法はこれに限られず、例えば蓄熱板３１の周辺部を複数の棒状体に溶接してカゴ状に形成する方法などでもよい。
【００３２】
また、各蓄熱板３１の固定位置を互いにずらすことにより、熱風１７が当たる表面積を増加させてフィルター効果を高めることができる。
【００３３】
なお、蓄熱板３１の枚数は、図２に示すものに限られるものではなく、装置の大きさや性能に応じて変わることはもちろんである。
【００３４】
この蓄熱体３０を減容装置の内部に設置する際には、熱風１７の流れに対して蓄熱板３１が並行になるような向きに固定される。
【００３５】
密閉が破られたときに蓄熱体３０から熱エネルギーを放出させて内部の温度低下を防ぐためには、蓄熱板３１の材料の比熱は空気よりも小さい必要があり、例えば鉄、銅、アルミニウムなどを用いることができるが、耐熱性及び強度の観点から鉄を用いることが望ましい。
【００３６】
このような構造を有する減容装置の動作を以下に説明する。
減容装置正面に設けられた投入口１０を介して内部へ供給された熱可塑性廃プラスチック１１は、投入口１０が閉じられて内部が密封された状態で加熱部４内で下方から吹き上げる高温（例えば、運転温度である約２１５℃）の熱風１７により徐々に溶融され、シュート１２に沿って下方へ向かって流動落下して受け箱６の中に収納される。
【００３７】
この受け箱６の上方からは、シュート１２の下端部と養生室５の上部隔壁との間に設けられたスリット状の開口部１８から熱風が吹き付けるようになっているため、受け箱６に収納された熱可塑性廃プラスチック１１は溶融が進み更に減容される。
【００３８】
熱可塑性廃プラスチック１１が溶融する際に発生した熱分解ガスは、熱風１７と共に加熱脱臭部８へ吸引されて加熱により酸化除去される。熱分解ガスが除去された熱風１６は、再び耐熱送風機９により上部ジャケット１９へ送り出され、養生室５や下部ジャケット２０を通じて加熱部４へ循環される。
【００３９】
所定量の熱可塑性廃プラスチック１１が受け箱６の中に収納されたことが確認されると、受け箱６は養生室５の受け箱７の位置に移動され、しかるのちに搬出口７から外部へ取り出される。
【００４０】
ここで、熱可塑性廃プラスチック１１を溶融した後の熱風１７の大部分は、蓄熱体３０に吹き付けて蓄熱板３１間の隙間を通ってから加熱脱臭部８へ吸引される。
【００４１】
このとき、蓄熱板３１の材料である鉄の比熱は空気の比熱の半分以下であるため、熱風１７の有する熱は容易に蓄熱体３０に移動して熱エネルギーとして保持される。また、熱分解ガスに含有される臭気成分の一部は、蓄熱板３１に衝突して、その表面にタール状となって付着することにより捕捉される。
【００４２】
このような状態で、例えば新たな熱可塑性廃プラスチック１１を供給するため投入口１０が開かれて減容装置内部の密閉が破られると、加熱脱臭装置８と耐熱送風機９の運転が停止又は低速状態に減速するため熱風１７の加熱・循環がほとんどなくなるとともに、蓄熱体３０に蓄えられた熱エネルギーが放出されることにより、減容装置内部の温度の大幅な低下を防ぐことができる。
【００４３】
また、臭気物質の一部が蓄熱体３０に捕捉されているため、外部環境へ放出される量を減少させることができる。
【００４４】
なお、このように蓄熱体３０には臭気成分が付着するため、図３に示すように、減容装置の天井部に交換扉４０を設けて外部から蓄熱体３０を交換可能な構造とすることが好ましい。
【００４５】
そして、新たな熱可塑性廃プラスチック１１の減容処理のため再び投入口１０が閉じられると、加熱脱臭装置８と耐熱送風機９が運転状態に復帰し、循環する熱風１７により蓄熱体３０の熱エネルギーが減容装置内の全体へ運ばれるため、短時間のうちに運転温度を回復することができる。
【００４６】
なお、蓄熱体３０については、図４に示すように、それぞれの蓄熱板３１の表面にプレートヒーター３４を設けて、蓄熱体３０の温度を上げることで減容装置内部の温度低下を更に小さくすることができる。
【００４７】
また、加熱部４内で熱可塑性廃プラスチック１１の小片が舞い上がり、加熱脱臭部８において燃焼してスチレンガス等を発生させることを防ぐため、図５に示すように、各蓄熱板３１間に交互に反対の電荷が生じるように微弱な直流電圧をかけて、静電気の効果により小片を集塵することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかる熱可塑性廃プラスチックの減容装置の断面図である。
【図２】蓄熱体の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明にかかる熱可塑性廃プラスチックの減容装置の別の実施形態である。
【図４】蓄熱体の別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】蓄熱体の更に別の実施形態を示す斜視図である。
【図６】従来の熱可塑性廃プラスチックの減容装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  鉄製ライナー    ２  耐熱レンガ３  本体
４  加熱部   ５  養生室    ６  受け箱
７  収容後の受け箱  ８  加熱脱臭部９  耐熱送風機
１０  投入口 １１  熱可塑性廃プラスチック１２  シュート
１３  搬入口 １４  搬出口  １５  熱風通路
１６  熱風通路内の熱風     １７  加熱部内の熱風 １８  開口部
１９  上部ジャケット２０  下部ジャケット 
３０  蓄熱体 ３１  蓄熱板  ３２  スペーサ
３３  ボルト ３４  プレートヒーター      ３５  直流電圧源
３６  導線   
４０  交換扉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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