(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡スチロール等を圧縮搬送するスクリュー体と、搬送方向終端に向かうに従いスクリュー体のスクリュー羽根の直径を漸減し、破砕室に水平方向を軸芯として回転するスクリュー体を設け、スクリュー体の終端部が圧縮室外筒に収容された圧縮室と、圧縮室外筒はスクリュー羽根の直径の漸減に合わせ断面開口面積が漸減する減容固化装置において、スクリュー体の下方で破砕室下部に水槽を設け、水槽内に溜めた水がスクリュー体により搬送される発泡スチロール等により順次連れ出されるようにした発泡スチロール等の廃棄物の減容固化装置。
【請求項２】
水槽内に毛細管現象により水を吸い上げる水吸収ブロックを設け、水吸収ブロックの対応面積を増減して連れ出される水の量を調節する請求項１記載の発泡スチロール等の廃棄物の減容固化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、魚介類や野菜の包装容器、商品梱包の緩衝材、又は建築物の断熱材等として広く利用されている発泡スチロール等の廃棄物を、貯蔵や運搬に便利なように減容し固化する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡スチロール等の廃棄物は軽くて嵩張り、輸送上、貯蔵上の効率化のため、なるべく廃棄物の発生地点に近いところで減容する必要がある。そのため、比較的構造が簡単で、装置の運転に特別な資材や技能を必要とせず、小型で容易に移動できるような減容固化装置が必要とされる。
【０００３】
この種の減容固化装置としては、本発明者らが特許願２００１−２４０００３号として、発泡スチロール等を圧縮搬送する一本のスクリュー体と、搬送方向終端に向かうに従いスクリュー体のスクリュー羽根の直径を漸減し、スクリュー体を収容する圧縮室外筒と、圧縮室外筒はスクリュー羽根の直径の漸減に合わせ断面積が漸減し、圧縮室外筒に連設した一本の成形筒とからなり、圧縮室入口付近に水を滴下する水供給装置を設けたものを提案している。
【０００４】
この、一本のスクリュー体と一本の成形筒による減容固化装置は、構造が簡単で小型なもので、取り扱いが容易である。
【０００５】
また、特公平３−７９０７５号に示されるように、発泡スチロール廃棄物と水とを投入口よりスクリュー体に供給し、投入水により過剰な発熱を抑制しながら発熱溶融させるものは知られている。
【０００６】
この減容固化装置では、廃棄物の半溶融物を多孔板の複数のテーパ状穴から押し出して成形し、その温度を検出する温度計を設け、検出温度により給水量を制御して半溶融物を所定の温度範囲となるようにしている。また、投入水による蒸気は上方の排気孔から排出され、残余の投入水は多孔板の最下部の孔から排出される。
【０００７】
このような減容固化装置は、粗砕された廃棄物がスクリュー羽根との間で摩擦熱を発生させ、廃棄物の温度を６０〜７０℃前後として部分的に溶融させ、それ自身をバインダーとして塊の保形性を高めるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
廃棄される発泡スチロールは、用途による製造時の発泡倍率の違い、顔料などのスチロール以外のものが含まれたもの、未発泡の原料が含まれたものなど、種々のものがある。魚箱に代表される発泡スチロール製の運搬包装容器は発泡倍率が５０〜６０倍程度で、スクリュー羽根による装置で減容固化するには高温になりにくいため比較的容易である。
【０００９】
しかし、建築物の断熱材として用いられる発泡スチロールは、発泡倍率が低くて未発泡の原料が含まれることが多く、顔料などのスチロール以外のものが含まれていて、高温になりやすく、高温になると成形筒出口で二次発泡し固まらないことがある。
【００１０】
また、電気製品などの商品梱包の緩衝材として用いられる発泡スチロールは、発泡倍率が高く、破砕したときに砕けて粉になりやすいため、高温になると容易に融けてしまう。
【００１１】
これら種々の発泡スチロールの廃棄物をスクリュー羽根による装置で減容固化する際に成形が安定しないことがあった。
【００１２】
上記の特公平３−７９０７５号に示されるものは、温度計により廃棄物の温度を検出して給水量を制御するもので、装置が複雑となる。また、投入口から水を投入し多孔板で廃棄物の半溶融物の温度を検出するまでの行程が長く、その時間差により過剰に水が投入され、廃棄物の温度が大きく高低に変化して保形性を阻害するという問題があった。
【００１３】
そのため上記の特許願２００１−２４０００３号に示されるものでは、ほぼ連続的に過剰とならない程度の水を圧縮室入口付近に滴下させるが、その水量の調節はコックの開度によるもので、廃棄物の種類に対応して調節することは困難である。また、装置の運転停止の都度コックを開閉しなければならず煩わしく、その煩わしさを取り除くには装置の運転に連動する電磁弁を設けなければならない。
【００１４】
そこで本発明は、装置の運転を停止すると自動的に水の供給が停止する構造とし、種々の廃棄物に対応して水の供給量を変えられ、安定して成形する発泡スチロール等の廃棄物の減容固化装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明における発泡スチロール等の廃棄物の減容固化装置は、発泡スチロール等を圧縮搬送するスクリュー体30と、搬送方向終端に向かうに従いスクリュー体30のスクリュー羽根32の直径を漸減し、破砕室12に水平方向を軸芯として回転するスクリュー体30を設け、スクリュー体30の終端部が圧縮室外筒22に収容された圧縮室14と、圧縮室外筒22はスクリュー羽根32の直径の漸減に合わせ断面開口面積が漸減する減容固化装置において、スクリュー体30の下方で破砕室12下部に水槽15を設け、水槽15内に溜めた水Ｗがスクリュー体30により搬送される発泡スチロール等により順次連れ出されるようにしたものである。
【００１６】
請求項２の発明における発泡スチロール等の廃棄物の減容固化装置は、水槽15内に毛細管現象により水を吸い上げる水吸収ブロック41を設け、水吸収ブロック41の対応面積を増減して連れ出される水Ｗの量を調節するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明では、スクリュー体30の下方で破砕室12下部に水槽15を設け、水槽15内に溜めた水Ｗがスクリュー体30により搬送される発泡スチロール等により順次連れ出されるようにしたから、スクリュー体30が回転しないと水Ｗが圧縮室14に供給されない。
【００１８】
請求項２の発明では、水槽15内に毛細管現象により水を吸い上げる水吸収ブロック41を設け、水吸収ブロック41の対応面積を増減して連れ出される水Ｗの量を調節するから、種々の発泡スチロール等の廃棄物に対応して水Ｗの供給量を変えられる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００２０】
本発明における発泡スチロール等の廃棄物には、発泡スチロール単体やそれを含む混合物や、摩擦熱により発熱して低温度で軟化するという発泡スチロールと似た性状を示す高分子化合物の発泡体廃棄物が含まれる。
【００２１】
図１に示すように、減容固化装置にはほぼ立方体の外枠１と、その上面の中央部が下方に回転して開閉する一対の蓋２と、その下部に移動するための一対の固定車輪３と一対の自在車輪４を設ける。また、外枠１の側面に装置の運転操作をする制御盤５を設ける。
【００２２】
外枠１内には、その一側にモーター室13と、残りの上部のホッパー11とその下部の破砕室12を設け、ホッパー11はその上部を蓋２と連通して廃棄物の投入口として開口し、ホッパー11と破砕室12は連通し、ホッパー11や破砕室12とモーター室13は隔壁により区画されている。
【００２３】
モーター室13には減速機付のモーター21を設け、破砕室12に水平方向を軸芯として回転するスクリュー体30を設け、スクリュー体30のスクリュー軸31の一端はモーター21に連結され、スクリュー体30はモーター21により回転する。スクリュー体30は、モーター21側の反対側を搬送終端とするように回転される。
【００２４】
スクリュー体30は破砕室12から外枠１外に突出され、その突出したスクリュー体30の終端部を収容する圧縮室外筒22を外枠１から設け、圧縮室外筒22内を圧縮室14とする。
【００２５】
スクリュー体30には、細長い丸棒であるスクリュー軸31と、スクリュー軸31に螺旋状に巻き付けられたスクリュー羽根32と、スクリュー軸31に放射状に取り付けた破砕杆33とを設ける。この、スクリュー体30のスクリュー羽根32で発泡スチロール等を圧縮搬送する。
【００２６】
スクリュー羽根32のピッチは破砕室12内では一定とし、圧縮室14内では漸減する。スクリュー羽根32の径は破砕室12内では一定形状で、圧縮室14直前で極大とし、搬送終端で極小とし、圧縮室14内において搬送方向終端に向かうに従いスクリュー体30のスクリュー羽根32の直径を漸減する。
【００２７】
破砕杆33は破砕室12内のスクリュー体30にのみ放射状に取り付けられ、破砕杆33の先端はスクリュー羽根32の外径より突出し、破砕室12の一側に設けた櫛刃状の破砕板34との間で発泡スチロール等の塊を細かく破砕する。
【００２８】
圧縮室外筒22の出口とスクリュー羽根32の搬送方向終端をほぼ一致させ、圧縮室14の発泡スチロール等の廃棄物はスクリュー羽根32の回転により圧縮搬送される。
【００２９】
圧縮室外筒22は、大きく見るとスクリュー羽根32の直径の漸減に合わせ断面開口面積が漸減する漏斗のような頭切り円錐形状の筒であるが、細かく見るとその内面は細長い台形の板を連ねたような頭切り多角錐形状とし、つれ回りを防止している。
【００３０】
圧縮室外筒22には、その入口と出口にフランジが取り付けられ、入口側フランジにより外枠１に取り付けられ、出口側フランジから連設して成形筒23を設ける。
【００３１】
成形筒23は略四角形断面の筒で、その角を落とした八角形断面の内面開口であり、その全長に渡って一様な内面開口の形状とし、圧縮室外筒22の終端の開口面積より成形筒23の断面開口面積を大とした。
【００３２】
成形筒23の長さはスクリュー体30から押し出された発泡スチロール等の廃棄物が充分に冷却され固化に必要な所定長さを有し、成形筒23は放熱性の良い薄肉の鋼板で内面は平滑に形成される。
【００３３】
圧縮室外筒22と成形筒23を覆うカバー24を外枠１から設け、高温となる圧縮室外筒22と成形筒23から作業者を保護する。
【００３４】
スクリュー体30の下方で破砕室12下部に水槽15を設け、水槽15内に水Ｗを溜める。
【００３５】
水槽15は、上面開口で破砕室12と連通し、外枠１に設けた給水口と水位計に連通し、水槽15内に水Ｗを所定水位に溜める。これにより、水槽15内に溜めた水Ｗがスクリュー体30により搬送される発泡スチロール等により順次連れ出される。
【００３６】
水槽15は、深さ５cm、幅３８cmで、モーター室13の破砕室12側の下部から破砕室12の圧縮室14直前までの長さにわたって設けられ、その水位は２〜４cmに保つようにする。
【００３７】
水槽15内の圧縮室14寄りに毛細管現象により水を吸い上げる水吸収ブロック41を設ける。
【００３８】
水吸収ブロック41は、幅５cm、高さ５cm、長さ３８cmの直方体形状で、厚さ２mmの鋼板を縦向として多数を積層してなり、その鋼板の間から毛細管現象により水を吸い上げ、水槽15内の圧縮室14寄りからモーター室13方向に順に並べられる。
【００３９】
水吸収ブロック41の対応面積は廃棄物の種類に対応して個数で決められ、１〜６個の水吸収ブロック41を並べ、水吸収ブロック41の数を増減して連れ出される水Ｗの量を調節する。水吸収ブロック41から連れ出される水Ｗの量は、ほぼ毎分５０〜２５０ccとなる。
【００４０】
水槽15内の水吸収ブロック41を並べたモーター室13側の空所には水阻止ブロック42を並べ、水阻止ブロック42の所からは水槽15内の水Ｗが連れ出されないようにする。
【００４１】
水阻止ブロック42は水吸収ブロック41と同じ大きさで、断面が下向き開口のコの字形状で、水阻止ブロック42を並べたところは水槽15に蓋をした形となる。
【００４２】
水吸収ブロック41と水阻止ブロック42の並べ替えは、破砕室12の一側の外枠１に設けた蓋を開いて行う。
【００４３】
次に作動をその効果とともに説明する。
【００４４】
水槽15内に廃棄物の種類に対応した数の水吸収ブロック41を並べ、水Ｗを所定水位に溜める。蓋２を開けホッパー11に発泡スチロール等の廃棄物を塊のまま投入する。制御盤５のスイッチを入れるとモーター21が回りスクリュー体30が回転する。
【００４５】
破砕室12に達した発泡スチロール等の塊は破砕杆33と破砕板34により細かく破砕され、スクリュー羽根32により圧縮室14に搬送される。
【００４６】
このとき、スクリュー体30の下方に水槽15を設け、水槽15内に溜めた水Ｗがスクリュー体30により搬送される発泡スチロール等により順次連れ出されるようにし、スクリュー体30が回転しないと水Ｗが圧縮室14に供給されないから、装置の運転・停止に対応して自動的に水Ｗの供給・停止が行われ、操作の煩わしさや装置の複雑さがない簡単な構造となる。
【００４７】
圧縮室14に搬送された発泡スチロール等は、搬送方向終端に向かうに従いスクリュー羽根32の直径を漸減し、圧縮室外筒22はスクリュー羽根32の直径の漸減に合わせ断面開口面積が漸減しているから、圧縮搬送され成形筒23に受け渡される。
【００４８】
圧縮室14から成形筒23に受け渡された発泡スチロール等は、順次後続するものに押されて進行し、その間に冷却されて固化することにより保形性を高め、取り扱いしやすい柱状となり、約１／２５に減容されて排出される。
【００４９】
このとき、水槽15内に毛細管現象により水を吸い上げる水吸収ブロック41を設け、水吸収ブロック41の対応面積を増減して連れ出される水Ｗの量を調節し、種々の発泡スチロール等の廃棄物に対応して水Ｗの供給量を変えられるから、異常高温による溶融（ゲル化）により硬くなりすぎたりすることなく、安定して成形できる。
【００５０】
廃棄物の投入作業終了後、圧縮室14に発泡スチロール等がほぼ無くなると運転を停止する。
【００５１】
以上の実施例では、水槽15を破砕室12の下部に設けた例を示したが、水槽15はスクリュー体30の下方に設ければよく、圧縮室14の下部や、破砕室12と圧縮室14の両方の下部に設けても良い。
【００５２】
また、水吸収ブロック41として縦向の鋼板を多数積層した例を示したが、水吸収ブロック41は毛細管現象により水を吸い上げるものであれば良く、透水性のコンクリートブロックのようなものでも、発泡スチロール等の粉により目詰まりしない程度の微細な隙間や孔を有するもので、変形や磨耗しない程度の硬さがあるものであれば良い。
【００５３】
また、水吸収ブロック41の対応面積の増減を並べる個数で行なう例を示したが、水吸収ブロック41をほぼ水槽15に匹敵する広い面積の一個とし、その上を覆う蓋を出し入れして対応面積の増減をするようにしても良い。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、スクリュー体の下方で破砕室下部に水槽を設け、水槽内に溜めた水がスクリュー体により搬送される発泡スチロール等により順次連れ出されるようにし、スクリュー体が回転しないと水が圧縮室に供給されないから、装置の運転・停止に対応して自動的に水の供給・停止が行われ、操作の煩わしさや装置の複雑さがない簡単な構造となる。
【００５５】
請求項２の発明によれば、水槽内に毛細管現象により水を吸い上げる水吸収ブロックを設け、水吸収ブロックの対応面積を増減して連れ出される水の量を調節し、種々の発泡スチロール等の廃棄物に対応して水の供給量を変えられるから、異常高温による溶融（ゲル化）により硬くなりすぎたりすることなく、安定して成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発泡スチロール等の廃棄物の減容固化装置の一実施例を示す一部を切り欠いた側面図である。
【図２】その正面図である。
【図３】その平面図である。
【図４】図１の要部を示す部分拡大図である。
【図５】水吸収ブロックと水阻止ブロックを示す斜視図である。
【符号の説明】
14  圧縮室
15  水槽
22  圧縮室外筒
30  スクリュー体
32  スクリュー羽根
41  水吸収ブロック
Ｗ  水
【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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