JP4296063B2

JP4296063B2 - 廃プラスチック処理装置

Info

Publication number: JP4296063B2
Application number: JP2003310303A
Authority: JP
Inventors: 惣一山本; 政利吉岡; 一樹八島
Original assignee: Yamamoto Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamamoto Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005074897A

Description

本発明は、廃プラスチック、特に、廃発泡スチロール等を加熱溶融処理する廃プラスチック処理装置に関する。

廃プラスチック（例えば、廃発泡スチロール）を加熱溶融処理する廃プラスチック処理装置には、廃プラスチックを粉砕するための粉砕機と、粉砕された廃プラスチックを加熱溶融させる溶融機と、粉砕機によって粉砕された廃プラスチックを溶融機へ搬送する搬送機とを備えたものがあり、その一例が下記特許文献１に開示されている。

例えば、図５に示されるように、溶融機１０２は、水平面上で廃プラスチック１００の搬送方向に対し直交する奥行き方向に沿って所定間隔毎に並べられた複数の加熱板１０４を備えている。粉砕機で粉砕された廃プラスチック１００が、搬送機１０６によって溶融機１０２へ搬送され、これらの加熱板１０４で発生した熱によって溶融する構成である。

しかしながら、廃プラスチック１００は溶融すると減容するため、溶融機１０２の搬送方向下流側では、加熱板１０４と廃プラスチック１００との間に隙間が生じてしまう。この結果、溶融機１０２の搬送方向下流側では、加熱板１０４で発生した熱が直接に廃プラスチック１００には伝わらなくなるため、加熱溶融処理での熱効率（廃プラスチック１００を加熱溶融させる際の熱効率）が悪くなる欠点があった。
特開２００３−１３６５３０号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、廃プラスチックを加熱溶融させる際の熱効率を向上させることができる廃プラスチック処理装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、廃プラスチックを所定の搬送方向へ搬送する搬送手段と、前記搬送手段の前記搬送方向下流側で前記搬送方向に対して交差する方向に沿って互いに離間し、かつ、前記搬送方向下流側部分において前記搬送方向上流側から前記搬送方向下流側に向かって前記離間間隔が次第に狭まるように配列され、前記廃プラスチックを溶融可能な温度に帯熱した状態で前記搬送手段によって搬送された前記廃プラスチックが押し当てられる板状の帯熱部材と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、廃プラスチックを溶融可能な温度に帯熱部材が帯熱した状態で、搬送手段によって搬送された廃プラスチックが帯熱部材に押し当てられる。帯熱部材は上記温度に帯熱しているので、この廃プラスチックは、帯熱部材の熱で溶融しながら、互いに離間して配列された板状の帯熱部材の間を通過する。

ここで、廃プラスチックは帯熱部材の間を通過している際に減容するが、廃プラスチックの搬送方向上流側から上記搬送方向下流側に向かって板状の帯熱部材の離間間隔が次第に狭まるように上記板状の帯熱部材が配列されているため、帯熱部材と廃プラスチックとの間に隙間が生じることなく上記廃プラスチックは板状の帯熱部材の間を通過する。この結果、廃プラスチックは、帯熱部材の間を通過する際において帯熱部材によって直接に加熱され続ける。このため、帯熱部材で生じた熱の損失を抑えてこの熱を有効利用することができる。

従って、本発明は、廃プラスチックを加熱溶融させる際の熱効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記帯熱部材は、鉛直方向に沿って配列された、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、板状の帯熱部材は、鉛直方向に沿って離間して配列される。このように配列された板状の帯熱部材の間を廃プラスチックが通過し終えると、加熱溶融した廃プラスチックは平坦な形状になり、その厚さ寸法（鉛直方向寸法）が従来の加熱溶融装置により加熱溶融した廃プラスチックよりも薄くなる。このため、その厚さ方向を、例えば、鉛直方向にし、上記の平坦な形状の廃プラスチックを次の工程へ搬送する際には、円滑に搬送できる。

また、このように、加熱溶融した廃プラスチックは薄く平坦な形状になるため、上記の次の工程が成形工程であるならば、この成形工程では、加熱溶融した廃プラスチックの成形が容易になる。

本発明は、廃プラスチックを加熱溶融させる際の熱効率を向上させることができる。

図１には本発明の一実施の形態に係る廃プラスチック処理装置１０の要部の概略が正面断面図によって示されている。

この図に示されるように、廃プラスチック処理装置１０は搬送筒１２を備えている。搬送筒１２は、例えば、水平方向が軸方向とされた略円筒形状に形成されており、その軸方向一端は底部１４により閉止されている。

また、搬送筒１２の上方には、投入ホッパ１６が設けられている。投入ホッパ１６は、上下端が開口した略筒形状に形成されていると共に、下方へ向けて開口半径（若しくは、開口幅寸法）が漸次小さくなる所謂漏斗形状に形成されている。

投入ホッパ１６の下端部に対応して搬送筒１２を構成する周壁１８の底部１４近傍には開口部２０が形成されており、この開口部２０の周囲に下端部が位置するように投入ホッパ１６が搬送筒１２の周壁１８に固定されている。これにより、開口部２０を介して投入ホッパ１６の内部と搬送筒１２の内部とが互いに連通し、投入ホッパ１６の上端から図示しない粗砕装置によって所定の大きさ以下に粗砕された廃プラスチック２２を搬送筒１２内の底部１４近傍に供給できるようになっている。

一方、搬送筒１２の内部には、搬送手段としてのスクリューコンベア２４を構成する回転軸２６が配置されている。回転軸２６は搬送筒１２に対して同軸の棒形状とされており、その一端は自らの軸線周りに底部１４に回転自在に軸支された状態で底部１４を貫通して搬送筒１２の外部に突出している。

搬送筒１２から突出した回転軸２６の一端に対応して搬送筒１２の側方にはモータ２８が配置されており、回転軸２６はモータ２８の駆動力を受けて自らの軸線周りに回動する。

さらに、回転軸２６の外周部には、回転軸２６と共にスクリューコンベア２４を構成する螺旋板３０が回転軸２６に対して一体に設けられている。螺旋板３０は、回転軸２６に対して同軸で且つ外径寸法が搬送筒１２の内径寸法よりも小さな螺旋形状に形成されている。

一方、搬送筒１２内部の回転軸２６よりも開口端側には、加熱筒３２が設けられている。加熱筒３２を右側から見ると、図２に示されるように、加熱筒３２は内周の一辺が搬送筒１２の内径寸法（周壁１８の内周部１８Ａを参照）に略等しい略矩形状（略正方形状）の枠状で、外周部に形成されたフランジ部３４が、搬送筒１２の開口端に形成されたフランジ部３６にボルト等の締結手段によって一体的に固定されている。

加熱筒３２の内側には、帯熱部材本体として帯熱部材を構成する複数の加熱板３８が設けられている。各加熱板３８は、鉛直方向（上下方向）に沿って互いに離間し、かつ、廃プラスチック２２の搬送方向（以下、単に搬送方向という。）上流側から搬送方向下流側に向かって離間間隔が次第に狭まるような状態で、奥行き方向（図１における奥行き方向）両端部が加熱筒３２の内周部に固定されている。

また、図３に示されるように、各加熱板３８の搬送方向両端部には、搬送方向に沿って外部へ張り出して丸みを帯びた形状の曲面部４０が形成されている。なお、加熱板３８の搬送方向上流側及び搬送方向下流側の各端部は、上記の丸みを帯びた形状に替えて、それぞれ搬送方向上流側、搬送方向下流側に向かって次第に板厚寸法が小さくなるテーパー状でもよいし、平面状でもよい。

さらに、各加熱板３８の内部には、加熱板３８の奥行き方向に沿って長手とされた帯熱部材を構成するニクロム線４２が埋設されている。ニクロム線４２は、制御盤４４を介して電源４６へ接続されており、制御盤４４の操作により、ニクロム線４２に所定の電流が流れ、これにより、ニクロム線４２に抵抗熱が生じる。さらに、ニクロム線４２で生じた熱は加熱板３８に伝導し、加熱板３８が帯熱するようになっている。

また、加熱筒３２の搬送方向下流側には、成形部を構成し熱伝導性を有する冷却成形テーブル４８が、加熱筒３２から排出された後述する廃プラスチック溶融体６０を受継ぎ可能に配置されている。冷却成形テーブル４８は、上面視で搬送方向に沿って長手とされた略長方形状の略箱形状とされており、その内部には、水槽５０が形成されている。冷却成形テーブル４８内部の水槽５０は、冷水等の冷却媒体を蓄えたタンク（図示省略）の内部と連通しており、このタンクから供給された冷却媒体によって満たされている。このため、冷却成形テーブル４８の上面は、水槽５０の冷却媒体によって冷却されている。従って、冷却成形テーブル４８は、その上面に搬送された廃プラスチック溶融体６０及び後述する廃プラスチック成形体６２を冷却する機能を有している。

さらに、冷却成形テーブル４８の上方には、この冷却成形テーブル４８と共に成形部を構成する成形ロール５２、５４が、冷却成形テーブル４８の上面と対向した状態で搬送方向上流側から搬送方向下流側に沿って順に配置されている。成形ロール５２、５４は、これらの駆動源となるモータ（図示省略）の回転軸と、駆動チェーン、駆動ベルト等の連結部材（図示省略）を介してそれぞれ連結されており、それぞれ同一方向へ回転するようになっている。またさらに、成形ロール５２、５４と冷却成形テーブル４８の上面との間には、所定間隔の隙間が設けられており、これらの隙間の寸法によって、上記廃プラスチック成形体６２の厚さ寸法が決定される。

さらに、成形ロール５４の搬送方向下流側には、冷却送風機５６が、その送風口を冷却成形テーブル４８の上面と対向させた状態で配置されている。冷却送風機５６の送風口と冷却成形テーブル４８の上面との間には、上記廃プラスチック成形体６２の厚さ寸法よりも大きな寸法の隙間が形成されており、冷却送風機５６は、この廃プラスチック成形体６２の上面に送風することができるように配置されている。

また、冷却成形テーブル４８の搬送方向下流側には、カッタ５８が配置されている。カッタ５８は、カッタ支持体（図示省略）に支持されており、この支持体に連結された駆動源（図示省略）により上下方向に移動可能とされている。カッタ５８は、廃プラスチック成形体６２をその厚さ方向上方から切断して廃プラスチック成形品６４を形成するために使用される。

次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本廃プラスチック処理装置１０では、先ず、制御盤４４が操作されて各加熱板３８に埋設されたニクロム線４２に電流が流れ、これにより、廃プラスチック２２を溶融可能な程度の抵抗熱が各ニクロム線４２に生じ、更に、ニクロム線４２で生じた抵抗熱は加熱板３８に伝導し、これによって、廃プラスチック２２を溶融可能な温度の熱を加熱板３８が帯びる。

次いで、この状態でモータ２８が作動させられ、スクリューコンベア２４の回転軸２６がその軸線周りに回転させられる。このスクリューコンベア２４の回転状態で投入ホッパ１６の上側開口端から粗砕された廃プラスチック２２が投入される。

投入ホッパ１６内を落下した廃プラスチック２２は、投入ホッパ１６の下側開口端及び搬送筒１２の開口部２０を通過して搬送筒１２内部の底部１４の近傍に収容される。

この状態では、搬送筒１２内でスクリューコンベア２４が回転軸２６周りに回転しているため、スクリューコンベア２４の螺旋板３０に押圧されて搬送筒１２の開口端側へ向けて廃プラスチック２２が移動させられる。

搬送筒１２の開口端近傍に達した廃プラスチック２２は、後続の廃プラスチック２２によって押圧されて、加熱板３８の搬送方向上流側の曲面部４０に押し当てられる。

図４に示されるように、この状態では、廃プラスチック２２の溶融が可能な程度に加熱板３８が帯熱しているため、廃プラスチック２２は曲面部４０に押し当てられた部分から漸次溶融する。

しかも、曲面部４０は搬送筒１２側へ向けて張り出して丸みを帯びた形状となっているため、廃プラスチック２２は後続の廃プラスチック２２からの押圧力で加熱板３８の間に入り込み易くなる。

さらに、後続の廃プラスチック２２に押圧された廃プラスチック２２は、加熱板３８の曲面部４０を経て加熱板３８の厚さ方向端面に接触し、これにより、更に溶融され減容しつつ加熱板３８の間を通過する。次いで、このようにして減容された廃プラスチック（以下、廃プラスチック溶融体６０という）は、加熱筒３２の搬送筒１２とは反対側の開口端から排出される。

ここで、上述したように廃プラスチック溶融体６０は加熱板３８の間を通過している際に減容するが、搬送方向上流側から上記搬送方向下流側に向かって加熱板３８の離間間隔が次第に狭まるように上記加熱板３８が配列されているため、加熱板３８と廃プラスチック溶融体６０との間に隙間が生じることなく上記廃プラスチック溶融体６０は加熱板３８の間を通過する。この結果、廃プラスチック溶融体６０は、加熱板３８の間を通過する際において加熱板３８によって直接に加熱され続ける。このため、加熱板３８で生じた熱の損失を抑えてこの熱を有効利用することができる。

従って、本発明の実施の形態に係る廃プラスチック処理装置１０は、廃プラスチック２２（さらに言えば、廃プラスチック溶融体６０）を加熱溶融させる際の熱効率を向上させることができる。

また、加熱板３８は、鉛直方向に沿って離間して配列されていることから、廃プラスチック溶融体６０がこれらの加熱板３８の間を通過し終えると、この廃プラスチック溶融体６０は平坦な形状になり、その厚さ寸法（鉛直方向寸法）が従来の加熱溶融装置により加熱溶融した廃プラスチックよりも薄くなる。このため、薄く平坦な形状とされた廃プラスチック溶融体６０を、冷却成形テーブル４８及び成形ロール５２、５４で構成される成形部へ円滑に搬送できる。

また、このように、廃プラスチック溶融体６０は薄く平坦な形状になるため、冷却成形テーブル４８及び成形ロール５２、５４による成形工程では、廃プラスチック溶融体６０の成形が容易になる。

なお、加熱筒３２から排出された廃プラスチック溶融体６０は、冷却成形テーブル４８によって冷却されながらこの冷却成形テーブル４８と成形ロール５２、５４とによって圧縮成形されて、廃プラスチック成形体６２となる。次いで、この廃プラスチック成形体６２は、冷却成形テーブル４８及び冷却送風機５６によって冷却されながら搬送され、冷却成形テーブル４８の搬送方向下流側でカッタ５８により所定の長さに切断される。この結果、プラスチック成形品６４が出来あがる。

本発明の一実施の形態に係る廃プラスチック処理装置の構成を示す正面断面図である。帯熱部材の右側面図である。帯熱部材の平面断面図である。帯熱部材によって廃プラスチックが溶融処理されている状態を示す正面断面図である。背景技術における帯熱部材によって廃プラスチックが溶融処理されている状態を示す上面断面図である。

符号の説明

１０廃プラスチック処理装置
２２廃プラスチック
２４スクリューコンベア（搬送手段）
３８加熱板（帯熱部材）
４２ニクロム線（帯熱部材）

Claims

廃プラスチックを所定の搬送方向へ搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の前記搬送方向下流側で前記搬送方向に対して交差する方向に沿って互いに離間し、かつ、前記搬送方向下流側部分において前記搬送方向上流側から前記搬送方向下流側に向かって前記離間間隔が次第に狭まるように配列され、前記廃プラスチックを溶融可能な温度に帯熱した状態で前記搬送手段によって搬送された前記廃プラスチックが押し当てられる板状の帯熱部材と、
を備えた廃プラスチック処理装置。
前記帯熱部材は、鉛直方向に沿って配列された、
ことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック処理装置。