JP2005231206A

JP2005231206A - 発泡樹脂廃材の減容機

Info

Publication number: JP2005231206A
Application number: JP2004043556A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Watanabe; 真康渡辺
Original assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Current assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】減容パイプ内部の加熱温度を安定して発泡樹脂廃材を加熱溶融するのに最適な温度に調節することができ、常に高品質な発泡樹脂廃材の減容物を得ることができる発泡樹脂廃材の減容機を提供する。
【解決手段】略水平に配設した減容パイプ１９の外周部の基端側と先端側に、パイプ内の発泡樹脂廃材を加熱溶融する電気ヒータ２３ａ、２３ｂと、パイプ内の発泡樹脂廃材の温度を検出する温度センサ２４ａ、２４ｂをそれぞれ備える。そして、基端側の電気ヒータ２３ａは温度センサ２４ａにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づき、また先端側の電気ヒータ２３ｂは先端側の温度センサ２３ｂにて検出される温度に基づいてそれぞれ個別に温度制御し、発泡樹脂廃材を安定して適正な温度で加熱溶融して、高品質な発泡樹脂廃材の減容物を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業廃棄物として発生する廃発泡スチロールなどの発泡樹脂廃材を加熱溶融して減容処理する発泡樹脂廃材の減容機に関する。

例えば、発泡スチロールなどの発泡樹脂材は食品や電化製品などの梱包材として幅広く使用されており、使用後の発泡スチロールはゴミ収集車にて回収して処理施設まで運搬されている。ところで、発泡スチロールは嵩張るものであるため、ゴミ収集車の積載効率が悪く、何度も往復して運搬しなければならないこともあって回収コストが高くなるという問題点を有している。

前記問題点を解決する装置として、本出願人は発泡樹脂廃材減容処理装置を既に出願済みである。前記装置は、発泡樹脂廃材を破砕処理する破砕機と、減容処理する減容機とを並設して成り、該減容機は、円筒形状の減容パイプを略水平に配設し、該減容パイプの基端側上部に設けた開口部に投入ホッパを備え、減容パイプの内部には発泡樹脂廃材を減容パイプの先端方向へ送り出すスクリューを内装し、減容パイプの外周面にはパイプ内の発泡樹脂廃材を加熱溶融するための電気ヒータを周設し、減容パイプの先端側下部には溶融した発泡樹脂廃材を吐出する吐出口を備えていると共に、該吐出口の下位には溶融した発泡樹脂廃材を貯留する貯留タンクを着脱自在に備え、該貯留タンク内に溶融した発泡樹脂廃材が所定量貯留されると前記スクリューによる送り出し動作を停止するリミットスイッチを備えている。また、減容機の投入ホッパと破砕機の排出口とを管状のシュートにて連結し、破砕機の有する破砕刃にて破砕した発泡樹脂廃材をシュート内に充満させながら投入ホッパへ押し出すように構成したものである。

そして、上記装置によれば、発泡樹脂廃材を破砕機によって細片化したものを減容機によって加熱溶融でき、嵩張る発泡樹脂廃材を効率良く大幅に減容処理することができると共に、減容機内にて加熱溶融時に発生する臭気がシュートを通って破砕機側の投入ホッパから周囲へ漏出するのを極力防止でき、周囲環境に配慮した好適な減容処理をすることができる。
特願２００３−３５６２７７号

しかしながら、前記装置の減容機では、ある程度の長さを有する減容パイプ全体をその外周面から一基の電気ヒータにて一様に加熱する構造であるため実際には温度調節が難しく、場合によっては加熱のしすぎによって発泡樹脂廃材が黒く変色してしまったり、或いは割れやすくなってしまうなど品質の低下を招くおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑み、減容パイプ内部の加熱温度を安定して発泡樹脂廃材を加熱溶融するのに最適な温度に調節することができ、常に高品質な発泡樹脂廃材の減容物を得ることができる発泡樹脂廃材の減容機を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明の発泡樹脂廃材の減容機にあっては、円筒形状の減容パイプを略水平に配設し、該減容パイプの基端側上部に設けた開口部に発泡樹脂廃材投入用の投入ホッパを備え、減容パイプの内部には発泡樹脂廃材を減容パイプの先端方向へ送り出すスクリューを内装すると共に、減容パイプの外周部の少なくとも基端側と先端側には、パイプ内の発泡樹脂廃材を加熱溶融する電気ヒータと、パイプ内の発泡樹脂廃材の温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、基端側の電気ヒータは基端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づき、また先端側の電気ヒータは先端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づいてそれぞれ温度制御する一方、減容パイプの先端側下部には溶融した発泡樹脂廃材を吐出する吐出口を備えたことを特徴としている。

本発明の発泡樹脂廃材の減容機によれば、円筒形状の減容パイプを略水平に配設し、該減容パイプの基端側上部に設けた開口部に発泡樹脂廃材投入用の投入ホッパを備え、減容パイプの内部には発泡樹脂廃材を減容パイプの先端方向へ送り出すスクリューを内装すると共に、減容パイプの外周部の少なくとも基端側と先端側には、パイプ内の発泡樹脂廃材を加熱溶融する電気ヒータと、パイプ内の発泡樹脂廃材の温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、基端側の電気ヒータは基端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づき、また先端側の電気ヒータは先端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づいてそれぞれ温度制御する一方、減容パイプの先端側下部には溶融した発泡樹脂廃材を吐出する吐出口を備えたので、減容パイプを部分毎にきめ細かく温度制御することができて、発泡樹脂廃材を安定して適正な温度で加熱溶融することが可能となり、高品質な発泡樹脂廃材の減容物を得ることができる。

本発明の発泡樹脂廃材の減容機によれば、発泡樹脂廃材を送り出すスクリューを内装した減容パイプを略水平に配設し、該減容パイプの外周部の基端側と先端側とに電気ヒータと温度センサをそれぞれ一基ずつ備えており、基端側の電気ヒータは基端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づき、また先端側の電気ヒータは先端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づいてそれぞれ温度制御するように構成する。そして、発泡スチロールなどの発泡樹脂廃材を減容処理するときには、発泡樹脂廃材を別途破砕機などで細かく破砕処理した後、前記減容パイプ内へ投入していく。パイプ内に投入された発泡樹脂廃材は、スクリューにて先端方向へと順次送り出されていくが、この間にパイプ外周部に備えた電気ヒータによって所定温度まで加熱されていって次第に溶融していく。

このとき、基端側の電気ヒータの加熱温度は先端側の電気ヒータの加熱温度よりも若干低くなるように個別に設定しており、例えば、先端側の電気ヒータは発泡樹脂廃材を好適に溶融可能な温度である１８０℃前後に設定している一方、基端側の電気ヒータはそれよりも若干低めの１２５℃前後に設定しており、それぞれ近傍の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づいて精度良く温度制御している。こうすることにより、発泡樹脂廃材を加熱しすぎないようにゆっくり昇温していきながらも、最後の排出の段階では確実に溶融する温度とすることができて好適な加熱減容を実現できる。

このように、本発明の発泡樹脂廃材の減容機では、減容パイプの内部全体を安定して最適な加熱温度に温度制御することができ、それによって発泡樹脂廃材を常に良好に加熱溶融することができ、加熱のしすぎなどによって品質の低下を招くようなおそれもなく、安定して高品質な発泡樹脂廃材の減容物を得ることができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

１は発泡樹脂廃材減容処理装置であって、発泡樹脂廃材を細片に破砕処理する破砕機２と、発泡樹脂廃材を加熱溶融して減容処理する、本発明の減容機３とを並設して構成している。前記破砕機２は、減容機３で発泡樹脂廃材を効率良く減容処理できるように予め細かく破砕処理するためのものであって、ケーシング４の上流側には発泡樹脂廃材投入用の投入口５を開口し、該投入口５には開閉蓋６を開閉自在に備えると共に、下流側には破砕済みの発泡樹脂廃材排出用の排出口７を開口している。

前記ケーシング４内部の投入口５の下位には、送りローラ８を回転自在に軸支すると共に、三軸の破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃを近接させて回転自在に軸支し、各破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃの周囲には鍵型の破砕刃１０を周設しており、駆動装置（図示せず）にて各破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃをそれぞれ図中の矢印方向に回転させるようにしている。そして、投入口５より発泡樹脂廃材を投入すると、発泡樹脂廃材の塊状物は送りローラ８にてケーシング４奥部へ送り込まれ、各破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃ間の隙間を通過していく間にそれぞれの破砕刃１０にて破砕されて細片化していく。

また、前記破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃの下流側にも別途破砕軸１１を回転自在に軸支し、該破砕軸１１には略棒形状の破砕刃１２を所定間隔でかつ放射状に固着しており、駆動装置（図示せず）にて破砕軸１１を回転させると、それに伴って破砕刃１２の先端が描く回転軌跡がケーシング４の底面をなぞるように構成している一方、ケーシング４の底面には破砕刃１２と対向する固定刃１３、１４を破砕刃１２と接触しないように複数本立設させており、破砕刃１２は固定刃１３、１４の間をすり抜けながら回転するようにしている。そして、破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃでの破砕を免れてくる塊状の発泡樹脂廃材は固定刃１３、１４に堰き止められ、そこへ回転してくる破砕刃１２との衝撃によって確実に細かく破砕できるようにしている。そして、破砕後の発泡樹脂廃材は破砕刃１２の回転によって下流側へ送り出されていく。

ケーシング４内の天井壁には櫛状の戻り防止板１５を破砕軸１１に向けて垂下させてケーシング４内部を投入側Ａと排出側Ｂとに区画し、前記破砕軸１１の破砕刃１２は戻り防止板１５の櫛歯間を摺り抜けながら回転するようにしており、破砕して細片となった発泡樹脂廃材が破砕刃１２によって投入側Ａから排出側Ｂへと送り出された後に、破砕刃１２の巻き上げによって再度投入側Ａへと逆流するのを阻止し、排出側Ｂには破砕済みの発泡樹脂廃材のみが滞留していくように構成している。

１６は破砕機２の排出口７と減容機３の投入ホッパ１７とを連結している管状のシュートであって、該シュート１６内は破砕機２の排出側Ｂに次々と送り出されてくる発泡樹脂廃材が充満するために、減容機３内にて発生する臭気ガスがシュート１６を通って破砕機２側に漏出せず、開閉蓋６が開放中でも臭気が外部に漏れることを極力阻止できるような構成としている。そして、シュート１６内の発泡樹脂廃材は破砕刃１２の回転によって所謂ところてん式に押し出されて減容機３へ投入される。

減容機３は、図に示すように、フレーム１８の略中央高さ位置に、円筒形状の一対の減容パイプ１９を略水平に並設し、各減容パイプ１９の基端側上部に設けた開口部に前記投入ホッパ１７の下端開口部を連結している。また、各減容パイプ１９の内部には投入された発泡樹脂廃材を減容パイプ１９の先端方向へ順次送り出すスクリュー２０を内装しており、各スクリュー２０の基端部には軸体２１を連結し、該軸体２１を駆動装置２２にて回転させることでスクリュー２０を回転させるようにしている。

また、減容パイプ１９の外周部の基端側と先端側には、減容パイプ１９内の発泡樹脂廃材を加熱して溶融するための電気ヒータ２３ａ、２３ｂと、減容パイプ１９内の発泡樹脂廃材の温度を検出する温度センサ２４ａ、２４ｂとをそれぞれ備えていると共に、前記電気ヒータ２３ａ、２３ｂの表面は保温材などで被覆することで加熱保温構造としている。そして、各電気ヒータ２３ａ、２３ｂの加熱温度はそれぞれ個別に所望の温度に設定することができると共に、基端側の電気ヒータ２３ａはその近傍の温度センサ２４ａにて検出される溶融初期段階にある発泡樹脂廃材の温度に基づき、また先端側の電気ヒータ２３ｂはその近傍の温度センサ２４ｂにて検出される溶融終了段階にある発泡樹脂廃材の温度に基づいてそれぞれ温度制御する構成としている。

例えば、基端側、及び先端側の電気ヒータ２３ａ、２３ｂの加熱温度を、それぞれ１２５℃、及び１８０℃に予め設定しておく一方、減容パイプ１９内の基端付近、及び先端付近の発泡樹脂廃材の温度を、それぞれ基端側、及び先端側の温度センサ２４ａ、２４ｂにて検出するようにしておく。そして、基端側の温度センサ２４ａの検出温度が予め設定した１２５℃よりも高い値を示すようであれば、サーモスタットなどによって直ちに基端側の電気ヒータ２３ａへの通電を切り、また同様に、先端側の温度センサ２４ｂの検出温度が１８０℃よりも高ければ、直ちに先端側の電気ヒータ２３ｂへの通電を切って発泡樹脂廃材への過剰な加熱を防止する。そして、基端側、及び先端側の温度センサ２４ａ、２４ｂの検出温度が、それぞれ１２５℃、及び１８０℃よりも低い値を再び示すようになれば、対応する電気ヒータ２３ａ、２３ｂへの通電を再開し、予め設定した温度で発泡樹脂廃材を加熱して溶融処理する。

このように、ある程度の長さを有する減容パイプ１９を基端側と先端側とに分割して比較的狭い範囲で個別に温度制御するため、容易にかつきめの細かい温度制御ができ、減容パイプ１９の内部全体を安定して最適な加熱温度に保て、好適に発泡樹脂廃材の減容処理を行うことができる。

なお、本実施例において、先端側の電気ヒータ２３ａを発泡樹脂廃材を好適に溶融可能な温度である１８０℃に設定している一方で、基端側の電気ヒータ２３ｂはそれよりも若干低めの１２５℃に設定しているが、特にこれらの温度に限定するものではなく、発泡樹脂廃材の性状などに応じて適宜設定すると良いが、本実施例のように設定することにより、発泡樹脂廃材を加熱しすぎないようにゆっくり昇温していきながらも、最後の排出の段階では確実に溶融する温度とすることができて好ましい。

また、減容パイプ１９への温度センサ２４ａ、２４ｂの取り付け位置も、必ずしも本実施例で示した位置にする必要はなく、例えば、減容パイプ１９の横側や下側に取り付けたりしても良く、要は各電気ヒータの２３ａ、２３ｂの近傍で発泡樹脂廃材の温度を検出できる構成であれば良い。

また、本実施例では、減容パイプ１９を加熱する電気ヒータを基端側と先端側に分割して二基備えるようにしているが、何らこれに限定するものではなく、三分割、或いはそれ以上に分割してそれぞれに電気ヒータと温度センサを備え、前記と同様に、各電気ヒータを近傍の温度センサにて温度制御するようにすれば、よりきめの細かい温度制御が可能となり、好適な発泡樹脂廃材の減容処理ができる。

減容パイプ１９の先端側下部には、溶融した発泡樹脂廃材を吐出するための吐出口２５を備えている。そして、発泡樹脂廃材はスクリュー２０にて減容パイプ１９内を先端側へ送り出される最中に電気ヒータ２３ａ、２３ｂからの加熱を受けて次第に溶融していき、減容パイプ１９の先端付近まで送られたときには低粘度の流動体となっており、スクリュー２０の送り出し動作に応じて吐出口２５よりスムーズに押し出されていく。

前記吐出口２５の下位には溶融した発泡樹脂廃材を受け止めて貯留するための貯留タンク２６を着脱自在に備えている。該貯留タンク２６は、軸体２７を軸としたアーム２８の一端側に載置している一方、アーム２８の他端側には所定重量のウエイト２９を予め載置しており、貯留タンク２６内に溶融された発泡樹脂廃材が貯留されるにしたがい、ウエイト２９側に傾斜していたアーム２８が貯留タンク２６側に傾斜するようにしている。そして、フレーム１８にはリミットスイッチ３０、３１を備え付けており、アーム２８が貯留タンク２６側に所定角度以上傾斜すれば前記リミットスイッチ３０、３１が作動し、前記スクリュー２０による発泡樹脂廃材の送り出し動作が停止する構成としている。また、３２は破砕機２を、３３は減容機３をそれぞれ制御するための制御盤である。

しかして、上記発泡樹脂廃材の減容機３にて発泡スチロールなどの発泡樹脂廃材を減容処理する時は、発泡樹脂廃材の発生施設または回収施設に減容機３と破砕機１とからなる発泡樹脂廃材処理装置１を設置しておき、発泡樹脂廃材がある程度の量溜まると、破砕機２のケーシング４内に投入口５の開閉蓋６を開放して適宜量の発泡樹脂廃材を投入していく。投入された発泡樹脂廃材は、ケーシング４の投入側Ａにて回転する破砕軸９ａ、９ｂ、９ｃ間を通過する間に、各破砕刃１０による剪断作用を受けてその大半が細かく破砕され、破砕を免れてすり抜けてくる塊状物も下流側の破砕軸１１の破砕刃１２によって残らず細片化される。そして、破砕された発泡樹脂廃材は破砕刃１２によってケーシング４の投入側Ａから排出側Ｂへと送り出されていく。

このとき、送り出された発泡樹脂廃材は直ちに減容機３へと投入されず、一旦ケーシング４内の排出側Ｂ、及びシュート１６内に滞留する。そして、ケーシング４内の排出側Ｂ、及びシュート１６内は破砕済みの発泡樹脂廃材にて次第に満たされていき、シュート１６内の発泡樹脂廃材は破砕刃１２の回転による送り出しによって所謂ところてん式に押し出され、順次減容機３の投入ホッパ１７を介して減容パイプ１９内へと投入されていく。

そして、減容機３の減容パイプ１９内に投入された発泡樹脂廃材は、減容パイプ１９内をスクリュー２０によって減容パイプ１９先端側へと送り出されていく際、先ず、減容パイプ１９基端側において電気ヒータ２３ａによって約１２５℃前後まで加熱されていく。ここで、発泡樹脂廃材は１２５℃前後の加熱温度では十分に溶融しきれないものの、逆にこの温度で長時間加熱されても決して加熱されすぎるようなことはなく、変色などの品質低下のおそれはない。こうして、半溶融状態となった発泡樹脂廃材は、減容パイプ１９先端側へ送られると、今度は電気ヒータ２３ｂによって約１８０℃前後まで加熱されていく。ここで、発泡樹脂廃材は１８０℃前後の加熱温度では完全に溶融する一方、長時間この温度で加熱されると加熱されすぎとなって品質が低下してしまうおそれがあるが、減容パイプ１９先端側でのごく限られた時間であるため何ら支障なく良好に溶融される。

このとき、電気ヒータ２３ａは温度センサ２４ａにて検出される発泡樹脂廃材の温度によって、また電気ヒータ２３ｂは温度センサ２４ｂにて検出される発泡樹脂廃材の温度によってそれぞれ精度良く温度制御されており、このことによっても発泡樹脂廃材は加熱されすぎるようなおそれもなく、予め設定した加熱温度にて安定して加熱溶融されていく。

そして、溶融された発泡樹脂廃材は、スクリュー２０の送り出し動作に応じて減容パイプ１９先端側下部の吐出口２５より外部へと押し出されていき、吐出口２５の下位に配置した貯留タンク２６内に流下して貯留されていく。ここで、貯留タンク２６内に発泡樹脂廃材が予め設定しておいた量だけ貯留されれば、リミットスイッチ３０、３１が作動してスクリュー２０の送り出し動作は自動的に停止する。そして、貯留タンク２６を取り外し、冷却処理した後、固化した発泡樹脂廃材を取り出して減容処理を完了する。また、処理を続ける場合には、別の貯留タンク２６を取り付ければ直ちに再開することができる。こうして、発泡樹脂廃材を減容処理し、嵩を低くして保管に要するスペースを抑えると共に、処理施設などへの運搬も低コストで行えるようにする。

このように、本発明の発泡樹脂廃材の減容機では、減容パイプを基端側、先端側というように分割して個別に温度制御するようにしたので、温度制御が容易かつ高精度に行え、その結果、発泡樹脂廃材を常に適正な温度で加熱溶融することができ、加熱のしすぎなどによって品質の低下を招くようなおそれもなく、安定して高品質な発泡樹脂廃材の減容物を得ることができる。

なお、本実施例では、減容機３に備える減容パイプ１９を二基としているが、発泡樹脂廃材の処理量が少ない場合には一基とすることもできるし、逆に多い場合には三基以上とするなど適宜変更すれば良い。

本発明に係る発泡樹脂廃材の減容機を採用した発泡樹脂廃材減容処理装置の一部切り欠き正面図である。図１の一部を省略した一部切り欠き側面図である。

符号の説明

１…発泡樹脂廃材減容処理装置
２…破砕機３…減容機
１７…投入ホッパ１９…減容パイプ
２０…スクリュー２３ａ、２３ｂ…電気ヒータ
２４ａ、２４ｂ…温度センサ２５…吐出口

Claims

円筒形状の減容パイプを略水平に配設し、該減容パイプの基端側上部に設けた開口部に発泡樹脂廃材投入用の投入ホッパを備え、減容パイプの内部には発泡樹脂廃材を減容パイプの先端方向へ送り出すスクリューを内装すると共に、減容パイプの外周部の少なくとも基端側と先端側には、パイプ内の発泡樹脂廃材を加熱溶融する電気ヒータと、パイプ内の発泡樹脂廃材の温度を検出する温度センサをそれぞれ備え、基端側の電気ヒータは基端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づき、また先端側の電気ヒータは先端側の温度センサにて検出される発泡樹脂廃材の温度に基づいてそれぞれ温度制御する一方、減容パイプの先端側下部には溶融した発泡樹脂廃材を吐出する吐出口を備えたことを特徴とする発泡樹脂廃材の減容機。