JP3763730B2 - 定量搬送装置とこの装置を有する破砕物処理設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定量搬送装置とこの装置を有する破砕物処理設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業廃棄物等の廃材の処理やリサイクルについて考えることは、産業界だけでなく地球的規模で必要とされている。
例えば、工場や各家庭から収集された廃棄プラスチックの場合には、高炉等における代替補助燃料や鉱石の還元剤として再利用されており、このような廃棄プラスチックを含む廃材を再利用するためには、その廃材を一定の大きさに粉砕して再原料化するための破砕物処理設備が必要となる。
【０００３】
かかる破砕物処理設備としては、廃材を空気搬送可能に破砕するシュレッダーと、このシュレッダーで破砕されて空気搬送されている被搬送物をその空気から分離するサイクロンよりなる分離装置と、このサイクロンで分離された前記被搬送物を貯溜して定量的に排出するための定量搬送装置と、前記被搬送物が分離された空気から塵埃を除去する集塵装置とを備えたものが知られている。
【０００４】
そして、従来では、上記定量搬送装置を、サイクロンが上部に接続されており下方に向かって先細り状のテーパー部を下部に備えているストックタンクと、このストックタンクのテーパー部の下端に接続されており同タンク内の被搬送物を横向きの一定方向にフィードするスクリューフィーダとから構成するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
廃棄プラスチックを破砕して得られた破砕物は、嵩密度が０．０３〜０．５程度と小さく、しかも、個々のフレークの大きさが５〜１００ｍｍ程度とばらつきが大きいという特性を有しているので、これをストックタンク内に貯溜すると、場所によって密度の差が激しい状態で貯溜されるという傾向がある。
しかしながら、上記従来の定量搬送装置では、テーパー部の下端に接続したスクリューフィーダで被搬送物を横向きの一定方向に一律にフィードするようにしているので、上記破砕物のような密度差の激しい被搬送物が供給されるとフィーダ内で目詰まりが発生し易く、このため、被搬送物を定量的に搬送するのが困難になり、設備の稼働効率を低下させるという欠点がある。
【０００６】
また、廃棄プラスチックの破砕物のような嵩密度の小さい被搬送物の場合、破砕物同士がストックタンクのテーパー部の下部で互いに突っ張り合ってブリッジを形成する場合がある。そして、かかる破砕物のブリッジ現象がストックタンクの下部で発生すると、破砕物をスクリューフィーダから連続的に供給できなくなり、設備の稼働効率が低下することになる。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑み、嵩密度の小さい被搬送物であっても目詰まりやブリッジ現象を生じさせることなく連続的に定量搬送できるようにして、設備の稼働効率が低下するのを防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明の定量搬送装置は、粉砕されて空気搬送される被搬送物を貯溜するストックタンクと、前記ストックタンクの内部を上下方向で区画するように仕切ることにより前記搬送された被搬送物を受けて貯溜し、且つ、貯溜した被搬送物を定量的に下流側に送り込む切り出し手段と、前記ストックタンクにおける前記切り出し手段よりも下方に位置する部分に接続されて前記切り出し手段から送り込まれた被搬送物を連続的に搬送するためのフィード手段とを備え、前記ストックタンクは、切り出し手段よりも上方が非テーパ状の直立した起立壁によって形成され、前記切り出し手段は、前記被搬送物を受け止める張り出しブレードを外周面に有する互いに平行な複数本のロータ群を前記ストックタンクの内部を上下方向で仕切るように横向きに並設することによって構成され、該複数本のロータ群は、前記ストックタンク内に貯溜した被搬送物を張り出しブレードによって前記フィード手段に向けて掻き落とすべく、隣り合う任意のロータ（２０）同士をその相対向内側が下方に移動するように回転可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記の本発明によれば、切り出し手段を構成するロータ群が被搬送物を受け止めるための張り出しブレードを外周面に有しているので、分離装置から落下してきた被搬送物は当該切り出し手段によりいったん受け止められてストックタンク内に貯溜される。
その後、駆動手段により隣り合う任意のロータ同士をその相対向内側が下方に移動するように回転させると、所定量の被搬送物がそのロータ間から張り出しブレードによって下方に掻き落とされてフィード手段に供給され、このフィード手段から装置外に搬送される。
【００１０】
このように、本発明によれば、切り出し手段を構成するロータ群で受け止めた被搬送物を、相対向内側が下方に移動するように移転する任意のロータ同士の間から張り出しブレードによって下方に掻き落とすようにしているので、廃棄プラスチックの破砕物等の嵩密度の小さい被搬送物であっても密度差の少ない状態で定量的にフィード手段に供給することができ、同フィード手段によって被搬送物を装置外にフィードする際に目詰まりが発生し難くなる。
【００１１】
上記の本発明において、切り出し手段を構成する複数本のロータのうち相対向内側が下方に移動するように回転する隣り合う任意のロータ間の上方に、そのロータ間に被搬送物を落とし込むための攪拌ロータを設けることが好ましい。
かかる攪拌ロータを設けるようにすれば、ストックタンク内の切り出し手段の上方において被搬送物のブリッジ現象が発生するのが可及的に防止され、被搬送物をフィード手段側に確実に連続的に供給することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記フィード手段の搬送方向を切り出し手段を構成する複数本のロータ群の軸心方向に対して直交するように配置することが好ましく、この場合、各ロータ群の間から落下する被搬送物をフィード手段の搬送方向における広い範囲に分散させることができる。
このため、被移送物がフィード手段の特定部分に集中的に供給されることに伴う目詰まりを防止でき、当該フィード手段によって被搬送物を確実に連続排出できるようになる。
さらに、前記隣り合う任意のロータの間隔は、張り出しブレードの回転軌跡が両ロータ間の一部でオーバラップするように設定され、該両ロータの回転位相は、互いの張り出しブレードが干渉しないように互いの角度ピッチを略半ピッチ分ずらされていることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は廃棄プラスチックＷを処理対象とした場合の破砕物処理設備の一例を示したものであり、この処理設備は、廃材Ｗを空気搬送可能に破砕するシュレッダー２と、このシュレッダー２で破砕されて空気搬送されている被搬送物Ｓを搬送空気から分離するコンデンサーよりなる分離装置１４と、分離装置１４で分離された被搬送物Ｓを貯溜して定量的に排出するための定量搬送装置１と、被搬送物Ｓが分離された空気から塵埃を除去する集塵装置３と、を備えている。
【００１４】
すなわち、この廃棄物処理プラントの中で、本発明に係る定量搬送装置１は、廃プラスチックＷを粉砕するためのシュレッダー２に後続して設置されており、この定量搬送装置１の下流側には、同装置１の上部に接続された分離装置１４において発生する塵埃を除去するためのバックフィルターよりなる集塵装置３と、当該処理設備に負圧（エア吸引）を発生させるためのサクションブロワー４が、この順番で後続設置されている。
【００１５】
図２は本発明に係る定量搬送装置１の実施形態を拡大して示している。なお、図１中で示したものとは架台部分７等において若干の違いがあるが、原則として同じものである。
本実施形態の定量搬送装置１は、前記シュレッダー２から送られる被搬送物Ｓを貯溜するためのストックタンク１０と、同タンク１０内でその被搬送物Ｓを受け止めて所定量だけ下方へ切り出すための切り出し手段１３と、ストックタンク１０における切り出し手段１３よりも下方に位置する部分に接続された被搬送物Ｓを連続的に搬送するためのフィード手段１２と、を備えている。
【００１６】
ストックタンク１０は角筒状に形成されており、周囲を取り囲んでいる起立壁１５がいずれも直立したものとして形成されている。従って、ストックタンク１０における切り出し手段１３よりも上方の部分には、被搬送物Ｓを集中的に絞り込むことを主目的とするようなテーパー状の傾きは設けられていない。
そのため、このストックタンク１０における切り出し手段１３よりも上方の部分において、起立壁１５の内面に被搬送物Ｓが付着し難くなっており、被搬送物Ｓの成長や滞留等によって詰まりやブリッジなどが起こることが可及的に防止される。この点で、従来の一般的なホッパーとは異なるものである。
【００１７】
図１に示すように、ストックタンク１０の上端部に接続した分離装置１４は、被搬送物Ｓが空気とともに流入するケーシング内に回転自在に収納されかつ外周部にフィルターが巻き付けられたケージローラ１６Ａと、このケージローラ１６Ａの外周部にまとわり付いた被搬送物Ｓを下方に掻き落とすための排出ローラ１６Ｂとを備えている。
なお、この分離装置１４としてはいわゆるサイクロン方式のものを採用することもできるが、この方式では装置の高さ寸法が大きくなり過ぎるため、上記のケージローラ方式のコンデンサーの方が好ましい。
【００１８】
前記フィード手段１２は、ストックタンク１０の下端部に接続された横断面がほぼＶ字形となるように下方先細り状に形成された搬送チャンバー１１と、この搬送チャンバー１１の谷底部に沿って回転自在に挿通された押出スクリュー３０と、この押出スクリュー３０を回転駆動するための駆動モータ３３と、を備えている。
他方、前記切り出し手段１３は、被搬送物Ｓを受け止める張り出しブレード２２を外周面に有する互いに平行な複数本のロータ２０群をストックタンク１０の内部を上下方向で仕切るように横向きに並設することによって構成されており、図例では合計四対のロータ対１８を並設するようにしている。
【００１９】
図３の拡大図に示すように、これらのロータ対１８は、隣り合う二本のロータ２０を互いに平行な状態に組み合わせることによって構成されている。各ロータ２０は、回転コア部２１と、このコア部２１の周囲に径外方向に張り出す張り出しブレード２２とを備えており、このブレード２２は、回転コア部２１の周方向に等間隔で複数枚（図例では８枚）設けられている。
各ロータ２０におけるブレード２２の回転軌跡は、ロータ対１８を構成する両ロータ２０，２０間の一部で若干オーバラップするように、それらの間隔が設定されている。なお、両ロータ２０，２０の回転位相は、それらのブレード２２が干渉しないように互いの角度ピッチを半ピッチ分程度ずらしてある。
【００２０】
本実施形態の定量搬送装置１は、上記切り出し手段１３を構成する複数本のロータ２０群のうち隣り合う任意のロータ２０同士をその相対向内側が下方に移動するように回転させる駆動モータ（駆動手段）２３を備えている。図２に示すように、この駆動モータ２３は、ストックタンク１０の両側面に設けた電動モータよりなり、これらの駆動モータ２３は図示しないチェーン等の巻き掛け伝動手段により、各ロータ２０に接続されている。
【００２１】
そして、当該駆動モータ２３により、各ロータ対１８を構成する両ロータ２０，２０が、それらの相互間で上方から下方へ被搬送物Ｓが巻き込まれる方向に向けて、互いに同速で回転駆動されるようになっている。すなわち、各ロータ対１８を構成する両ロータ２０，２０のうち、左側のロータ２０は時計回り方向に回転され、右側のロータ２０は反時計回り方向に回転される。
なお、本実施形態では、合計四対あるロータ対１８のうち、左側の二つのロータ対１８は左側の駆動モータ２３で駆動され、右側の二つのロータ対１８は右側の駆動モータ２３で駆動するようにしている。また、これらのロータ対１８の並設領域はストックタンク１０の内部を上下に完全に区画できるように、その並設数（並設方向の長さ）や各ロータ２０の軸方向長さが設定されていることは言うまでもない。
【００２２】
更に、図３に示すように、個々の巻込みロータ対１８における隣接間では、ギャップＧを大きくなりすぎない範囲で設けるものとしても、或いはブレード２２の回転軌跡が一部でオーバラップする間隔で設けるものとしてもよい。
図２に示すように、押出スクリュー３０の軸心方向は、前記切り出し手段１３構成する各ロータ２０の回転軸心と平面視状態で直交状に交差する方向に向けられている。
【００２３】
かかる構成にすることで、各巻込みロータ対１８によって落下される被搬送物Ｓを、押出スクリュー３０における軸心方向の広い範囲に分散させることができ、もって、当該押出スクリュー３０による搬送量に偏りを生じさせない（平均させる）ことに繋がるという利点がある。
ところで、被搬送物Ｓの性状によっては、押出スクリュー３０によって一定方向のみにフィードし続けると、当該スクリュー３０の排出方向とは反対側の部分の上部に原料が堆積し、レベル計の誤動作が発生したり、実質的な貯溜容量が減少するという不都合が生じる。
【００２４】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、この搬送チャンバー１１の両端部に二つの排出口３２Ａ，３２Ｂを形成するとともに、押出スクリュー３０を軸心方向中央部において二つ部分３０Ａ，３０Ｂに分割するようにしている。
すなわち、押出スクリュー３０は、中間軸継ぎ手３１を介して軸心方向で一軸状にタンデムに配置されておりかつ互いに逆向きのスクリュー羽根を有する二本のスクリュー部３０Ａ，３０Ｂよりなり、これらの各スクリュー部３０Ａ，３０Ｂは別個のモータ３３Ａ，３３Ｂによって回転駆動されるものとしてある。
【００２５】
このため、一方のスクリュー部３０Ａを正転させかつ他方のスクリュー部３０Ｂを逆転させることにより、片方の排出口３２Ａのみから被搬送物Ｓを排出することができるとともに、各スクリュー部３０Ａ，３０Ｂを共に正転させることにより、被搬送物Ｓを両排出口３２Ａ，３２Ｂから同時に排出することもできるようになっている。
【００２６】
なお、本実施形態では、ストックタンク１０の起立壁１５に、その外部から切り出し手段１３を点検可能にする点検窓３６，３７を設けてあり、当該手段１３における被搬送物Ｓの様子をいつでも確認できるようになっている。また、フィード手段１２の搬送チャンバー１１にも同様の点検窓３８，３９が設けられている。
【００２７】
上記した構成を具備する定量搬送装置１によれば、被搬送物Ｓに対する一時的な貯留と定量的な切り出し作業を、一連の連続動作としてかつ当該装置１内で一カ所で実施することができる。
しかも、タンク１０内の切り出し手段１３の上方の部分に下方が絞られたテーパー部分がないため、被搬送物Ｓが内壁面に付着し成長し、詰まりやブリッジなどが発生するのが可及的に防止される。
【００２８】
本実施形態では、図４〜図６に示すように、ストックタンク１０の内部でかつ切り出し手段１３の上方に攪拌ロータ４２が設けられており、かかる攪拌ロータ４２によって被搬送物Ｓのブリッジ現象をより有効に防止している。
この攪拌ロータ４２は、タンク１０内の被搬送物Ｓを各ロータ対１８を構成する両ローラ２０，２０間へ向けて落とし込ませるもので、モータ４３及び伝動手段４４を介して回転される回転軸４６の長手方向複数箇所に、攪拌羽根４７が設けられたものとなっている。
【００２９】
本実施形態で採用した攪拌羽根４７は、側面形状がＳ字状を呈し、また駆動回転軸４６の軸方向でややねじってある形状のものとし、これをＳ字状両端部の刃先が回転方向の先方へ向くようにしつつ、駆動回転軸４６の径方向両側に振り分けて取り付けたものとしてある。
この攪拌ロータ４２は、個々の巻込みロータ対１８ごとに１対１対応となるように設けてある。
【００３０】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の形態に変更可能である。
例えば、図例では、被搬送物Ｓは、廃棄プラスチックＷの破砕物に限らず、その品種や粉砕の程度などは限定されない。また、ストックタンク１０の起立壁１５は全く傾斜してはいけないというものではなく、その起立の程度は被搬送物Ｓを集中させることを主目的とするような傾斜は有していないという意味である。従って、この目的以外で多少の傾斜や段部を設けることは可能である。
【００３１】
また、巻込みロータ対１８の細部構造（ロータ２０の形状やブレード２２の材質等）は何ら限定されるものではないし、フィード手段１２は押出スクリュー３０以外のものを採用することもできる。更に、攪拌ロータ４２の細部構造（攪拌羽根４７の形状や取付個数等）は何ら限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ストックタンク内の切り出し手段によって嵩密度の小さい被搬送物であっても密度差の少ない状態で定量的にフィード手段に供給することができるので、同フィード手段によって被搬送物を装置外にフィードする際に目詰まりが発生し難くなり、設備の稼働効率が低下するのを有効に防止することができる。
【００３３】
また、攪拌ロータによってストックタンク内の切り出し手段の上方において被搬送物のブリッジ現象が発生するのを防止できるので、被搬送物をフィード手段側に確実に連続的に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃プラスチックを処理対象とする場合の廃棄物処理プラントの一例を示した概要図である。
【図２】本発明に係る定量搬送装置を拡大して示す正面図である。
【図３】定量搬送装置内の切り出し手段を拡大して示す正面図である。
【図４】切り出し手段の上方に攪拌ロータを設けた実施形態を示す正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢視図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線矢視図（但し、中間部を省略したもの）である。
【符号の説明】
１ 定量搬送装置
２ シュレッダー
３ 集塵装置
１０ ストックタンク
１２ フィード手段
１３ 切り出し手段
１４ 分離装置
１８ ロータ対
２０ ロータ
２２ 張り出しブレード
２３ 駆動手段（駆動モータ）
４２ 攪拌ロータ
Ｓ 被搬送物
Ｗ 廃材

Claims (5)

1. 粉砕されて空気搬送される被搬送物（Ｓ）を貯溜するストックタンク（１０）と、
   前記ストックタンク（１０）の内部を上下方向で区画するように仕切ることにより前記搬送された被搬送物（Ｓ）を受けて貯溜し、且つ、貯溜した被搬送物（Ｓ）を定量的に下流側に送り込む切り出し手段（１３）と、
   前記ストックタンク（１０）における前記切り出し手段（１３）よりも下方に位置する部分に接続されて前記切り出し手段（１３）から送り込まれた被搬送物（Ｓ）を連続的に搬送するためのフィード手段（１２）とを備え、
   前記ストックタンク（１０）は、切り出し手段（１３）よりも上方が非テーパ状の直立した起立壁（１５）によって形成され、
   前記切り出し手段（１３）は、前記被搬送物（Ｓ）を受け止める張り出しブレード（２２）を外周面に有する互いに平行な複数本のロータ（２０）群を前記ストックタンク（１０）の内部を上下方向で仕切るように横向きに並設することによって構成され、該複数本のロータ（２０）群は、前記ストックタンク（１０）内に貯溜した被搬送物（Ｓ）を張り出しブレード（２２）によって前記フィード手段（１２）に向けて掻き落とすべく、隣り合う任意のロータ（２０）同士をその相対向内側が下方に移動するように回転可能に構成されていることを特徴とする定量搬送装置。
2. 切り出し手段（１３）を構成する複数本のロータ（２０）のうち相対向内側が下方に移動するように回転する隣り合う任意のロータ（２０）間の上方に、そのロータ（２０）間に被搬送物（Ｓ）を落とし込むための攪拌ロータ（４２）が設けられている請求項１に記載の定量搬送装置。
3. フィード手段（１２）の搬送方向が切り出し手段（１３）を構成する複数本のロータ（２０）群の軸心方向に対して直交するように配置されている請求項１又は２に記載の定量搬送装置。
4. 前記隣り合う任意のロータ（２０）の間隔は、張り出しブレード（２２）の回転軌跡が両ロータ（２０、２０）間の一部でオーバラップするように設定され、該両ロータ（２０、２０）の回転位相は、互いの張り出しブレード（２２）が干渉しないように互いの角度ピッチを略半ピッチ分ずらされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定量搬送装置。
5. 廃材（Ｗ）を空気搬送可能に破砕するシュレッダー（２）と、このシュレッダー（２）で破砕されて空気搬送されている被搬送物（Ｓ）を搬送空気から分離する分離装置（１４）と、この分離装置（１４）で分離された前記被搬送物（Ｓ）を貯溜して定量的に排出するための定量搬送装置（１）と、前記被搬送物（Ｓ）が分離された空気から塵埃を除去する集塵装置（３）と、を備えている破砕物処理設備において、
   前記定量搬送装置（１）が請求項１〜４のいずれかに記載の装置よりなることを特徴とする破砕物処理設備。

Images