JP4691447B2 - 減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置 - Google Patents

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Description

本発明は、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過して異物を除去する減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置、特に、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂から液体（溶剤）及び樹脂を回収する際に好適に用いられる減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置に関する。
最近になって、発泡ポリスチレンなどの樹脂廃材のように樹脂成分の実容積よりも見かけの容積が大きい樹脂廃材の処理方法として樹脂廃材を溶剤に接触させてゲル化させることによりその容積を実容積とほぼ同じ程度に減少させ、この後、樹脂と溶剤とを分離し、樹脂を燃料や樹脂原料として再利用し、又、溶剤を同じ処理に再使用する技術が開発されている（例えば、特開平２−１７４８号公報、特開平５−５９２１２号公報、特開平７−１１３０８９号公報、特開平９−４０８０２号公報、特開平９−１５７４３５号公報、特開２００１−１８１４３９号公報など参照）。
この新規な技術分野において、固形物である樹脂と液体である溶剤とを分離する方法として、溶剤を蒸発させて固形物と分離し、その蒸気を凝縮させて回収するという操作が提案されている。すなわち、一般的には、樹脂廃材を溶剤に接触させてその容積を樹脂の実容積とほぼ同じ程度に減少させる処理は減容ゲル化処理、或いは単に減容処理と呼ばれ、餅のようになるまでゼリー状又はゲル状にゲル化された樹脂は減容化ゲル状ポリスチレン樹脂と言われている。
また、この減容化ゲル状ポリスチレン樹脂には、回収された樹脂廃材と共に、例えば、ガムテープ、ラベル等の異物が混入している。このため、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、樹脂と溶剤とを分離回収するまえに濾過してこれらの異物を除去しておく必要がある。この減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置としては、例えば、メッシュ状のフィルタを高温保温槽の上面及び下面に配置し、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂をこれらのフィルタを通過させることにより濾過する方法や、円筒状のフィルタ内に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を投入し、この円筒状のフィルタを回転させることにより遠心力によって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過する不純物除去装置がある（例えば、特開２００１−１６４０３５号公報参照）。
このような不純物除去装置では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在する異物を比較的良好に除去することはできるが、異物が装置内に溜まってしまうため、こまめなメンテナンスが必要となり、処理効率が低いという問題や、処理コストが高くなってしまうという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑み、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を連続的に且つ効率的に濾過して減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内の異物を濾過することができる減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、外周面が減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過するフィルタ部で構成される円筒形状の濾過部材と、該濾過部材の内方に向かって突出するように当該濾過部材の内面に設けられ且つ当該濾過部材の軸方向に沿って螺旋状に設けられる螺旋板と、前記濾過部材の軸方向両端部側をそれぞれ保持すると共に当該濾過部材を軸中心に回転させる保持駆動部とを有し、軸方向が略水平方向となるように配置された前記濾過部材を前記保持駆動部によって回転させた状態で当該濾過部材の一端部側からその内部に前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を導入することにより、前記フィルタ部を通過する当該減容化ゲル状ポリスチレン樹脂と前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在し且つ前記濾過部材と共に回転する前記螺旋板によって前記濾過部材の他端部側まで搬送される異物とを連続的に分離することを特徴とする減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を連続的に濾過することができ且つ異物を自動的に外部に排出することができる。したがって、定期的なメンテナンスを必要とせず、作業効率が向上すると共にコストを削減することができる。
本発明の第２の態様は、前記フィルタ部が隔壁によって画成され前記円筒形状の濾過部材の円周方向に沿って設けられる細溝を有することを特徴とする第１の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第２の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が、その自重によってフィルタ部の細溝を通過することによって濾過され、且つ比較的大きい異物は細溝を通過することなく確実に除去される。
本発明の第３の態様は、前記濾過部材の軸方向の断面での前記細溝の両側の前記隔壁の内面側の高さの位置が異なり、前記フィルタ部の内面が前記軸方向に凹凸を有する凹凸面となっていることを特徴とする第２の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第３の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に含まれる、例えば、シール等の異物のフィルタ部の内面への付着が防止される。
本発明の第４の態様は、前記細溝が、螺旋状に設けられていることを特徴とする第２又は３の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第４の態様では、濾過部材を回転させることにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が螺旋状の細溝に沿って移動しながら濾過されるため、濾過効率が向上する。
本発明の第５の態様は、前記濾過部材の内面の一部に、前記軸方向に沿って設けられる凸部を有することを特徴とする第１〜４の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第５の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内の異物が凸部によって濾過部材の内面から離され、濾過部材の内面への異物の付着が防止される。
本発明の第６の態様は、前記細溝が前記フィルタ部の内周面側に当該フィルタ部の径方向に形成される内溝と、前記フィルタ部の外周面側に当該フィルタ部の径方向に形成され前記内溝と当該内溝の幅よりも狭い幅で連通する外溝とからなることを特徴とする第２〜５の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第６の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内の比較的細かい異物まで除去できる。
本発明の第７の態様は、前記フィルタ部が、厚さ方向に貫通して設けられ前記内溝を構成する第１の貫通溝を有する第１のフィルタと、厚さ方向に貫通して設けられて前記外溝を構成する第２の貫通溝を有する第２のフィルタとを有し、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとが、前記第１及び第２の貫通溝が前記軸方向で一致しないように且つ径方向に所定間隔で配置されて前記細溝が形成されていることを特徴とする第６の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第７の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が、その自重によってフィルタ部の細溝を通過することによって濾過され、且つ比較的大きい異物は細溝を通過することなく確実に除去される。また、フィルタ部を比較的容易に形成することができる。
本発明の第８の態様は、前記第２のフィルタが、前記濾過部材の円周方向に沿って配置された複数の櫛歯状部材からなり、該櫛歯状部材は、前記濾過部材の回転方向先端側の一端部が前記第１のフィルタの外表面に固定されると共に後端側の他端部が自由端となっており該他端部と前記第１のフィルタとの間に所定の空間が確保されていることを特徴とする第７の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第８の態様では、第１の貫通孔を通過した異物が、第１のフィルタと第２のフィルタである櫛歯状部材との間から外部に排出され、フィルタ部に異物が詰まるのを防止することができる。
本発明の第９の態様は、前記濾過部材のフィルタ部よりもメッシュの細かい円筒形状の微細フィルタを有し該微細フィルタの内側に圧送された前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を外部に押し出して当該減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過する第２の濾過装置に、前記濾過部材のフィルタ部で濾過された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を供給することを特徴とする第１〜８の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第９の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在する異物が、比較的細かいものまでほぼ完全に除去される。
本発明の第１０の態様は、前記第２の濾過装置が、前記微細フィルタと、この内部に嵌合するスクリュー部材を具備し、前記スクリュー部材が、その先端部を前記微細フィルタの内面に摺接させることによって前記微細フィルタの内面に付着した異物を掻き取るものであることを特徴とする第９の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１０の態様では、微細フィルタによって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が濾過されながら、スクリュー部材が回転することにより微細フィルタの内面に付着する異物が掻き取られるため、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を連続的に濾過することができる。
本発明の第１１の態様は、前記フィルタ部の外周面に先端部が当接するように配置され、前記フィルタ部によって濾過されて排出される減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を掻き取るスクレイパを具備することを特徴とする第１〜第１０の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１１の態様では、フィルタ部から排出された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を効率的に回収することができ、作業効率が著しく向上する。
本発明の第１２の態様は、前記濾過部材の外部から当該濾過部材の内部まで延設されて前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が供給される供給パイプをさらに具備することを特徴とする第１〜１１の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１２の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が濾過部材内に確実に供給される。
本発明の第１３の態様は、前記濾過部材の内部に配置された前記供給パイプの少なくとも一部が、その上部に開口を有する樋部となっていることを特徴とする第１２の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１３の態様では、樋部から溢れた減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が濾過部材の広い範囲に供給されるため、濾過効率が向上する。
本発明の第１４の態様は、前記濾過部材が、前記一端部側が上方となるように傾斜した状態で前記保持駆動部に保持されていることを特徴とする第１〜１３の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１４の態様では、濾過部材内に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を効率的に導入することができる。
本発明の第１５の態様は、前記濾過部材の外周を覆い且つ当該濾過部材とは非接触に設けられて当該濾過部材を加熱する加熱手段を有することを特徴とする第１〜１４の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１５の態様では、濾過部材内で減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の流動性が低下するのを防止できるため、濾過効率が著しく向上する。
本発明の第１６の態様は、前記加熱手段が、内部に温水を循環させることにより前記濾過部材を加熱することを特徴とする第１５の態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１６の態様では、濾過部材を比較的容易に所定温度に加熱することができる。
本発明の第１７の態様は、前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を、所定温度に加熱すると共に超音波振動が付与された超音波フィルタを通過させることによって流動化させた後に前記濾過部材内に導入することを特徴とする第１〜１６の何れか一つの態様の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置にある。
かかる第１７の態様では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を効率的に加熱して流動化させることができ、作業効率が著しく向上する。
本発明の一実施形態に係る濾過装置の概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係る濾過装置の要部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る濾過部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る濾過部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る濾過部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る濾過部材の他の例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る螺旋板の概略を示す図である。 本発明の一実施形態に係る加熱手段を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る濾過装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る貯留タンクの概略図である。 本発明の一実施形態に係る濾過装置による濾過作業を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係る濾過装置の他の例を示す斜視図である。 供給パイプの他の例を示す側面図である。 供給パイプの他の例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る濾過装置の全体構成の他の例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る第２の濾過装置を示す概略図である。
本発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を一実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、一実施形態に係る減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置の構成を示す図であり、図２は、その要部を示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、本発明の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置は、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過するため濾過部材１１を有する複数の濾過部１０で構成される。各濾過部材１１は、円筒形状を有しその外周面は減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過するフィルタ部１２で構成されている。そして、このような濾過部材１１は複数連結され、その中心軸が略水平となるように配置されている。また、連結された濾過部材１１の軸方向一端部側には、濾過部材１１と略同一径の円筒形状を有しホッパ１３に投入された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が供給パイプ１４を介して供給される供給部材１５が固定されている。そして、この供給部材１５の下端部側は、保持駆動部材の一部を構成するローラ部材１６によって支持されている。一方、濾過部材１１の他端部側には、外周面の一部に排出口１７を有する円筒形状の排出部材１８が固定され、この排出部材１８が保持駆動部材の一部を構成する保持部材１９に固定されている。すなわち、濾過部材１１、供給部材１５及び排出部材１８は、これら保持部材１９及びローラ部材１６によって軸中心に回転可能に保持されている。また、この保持部材１９は、モータ等の駆動手段２０が接続されており、この駆動手段２０によって保持部材１９を回転させることにより、保持部材１９と共に、濾過部材１１、供給部材１５及び排出部材１８が一体的に回転されるようになっている。
ここで、濾過部材１１のフィルタ部１２は、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂がその自重により濾過されるように形成されている。例えば、フィルタ部１２は、図３に示すように、隔壁２１によって濾過部材１１の円周方向に沿って画成される細溝２２を有する。このような細溝２２は、フィルタ部１２の内周面側に設けられてフィルタ部１２の径方向に延びる内溝２３と、フィルタ部１２の外周面側に設けられてフィルタ部１２の径方向に延びる外溝２４とを有する。そして、これら内溝２３と外溝２４とは、これら内溝２３及び外溝２４よりも細い幅で連通されている。
本実施形態のフィルタ部１２は、図４に示すように、厚さ方向に貫通して設けられて内溝２３となる第１の貫通溝２５を有する第１のフィルタ２６と、厚さ方向に貫通して設けられる外溝２４となる第２の貫通溝２７を有する第２のフィルタ２８とで構成されている。これら第１のフィルタ２６と第２のフィルタ２８とは、径方向に所定間隔、例えば、第１の貫通溝２５の幅よりも狭い間隔で積層され且つ第１の貫通溝２５と第２の貫通溝２７とが軸方向で一致しないように配置されている。これにより、第１の貫通溝２５と第２の貫通溝２７とが、第１の貫通溝２５よりも狭い幅で連通されている。例えば、本実施形態では、第１のフィルタ２６に約１０ｍｍ幅の第１の貫通溝２５を約５ｍｍ間隔で形成すると共に、第２のフィルタ２８に約１１ｍｍ幅の第２の貫通溝２７を約４ｍｍ間隔で形成した。そして、これら第１のフィルタ２６と第２のフィルタ２８とを、両者の間隔が３ｍｍ程度となるように配置することによってフィルタ部１２を形成した。
また、このような細溝２２は、フィルタ部１２の軸方向に沿って螺旋状に設けられていることが好ましく、本実施形態では、細溝２２を構成する第１の貫通溝２５及び第２の貫通溝２７をフィルタ部１２の円周方向に対して約９°程度傾斜させて螺旋状に形成するようにした。また、第１のフィルタ２６の内面は、濾過部材１１の軸方向で凹凸を有する凹凸面となっている。すなわち、第１の貫通溝２５の両側の隔壁２１Ａ，２１Ｂが、図４に示すような軸方向の断面においてそれぞれ異なる厚さとなるように形成され、これにより第１のフィルタ２６の内面が凹凸面となっている。さらに、このような第１のフィルタ２６の内面には、図５に示すように、濾過部材１１の軸方向に沿って形成される複数の凸部２９が設けられている。
また、第１のフィルタ２６の外周面に設けられる第２のフィルタ２８は、本実施形態では、図５に示すように、複数の櫛歯状部材２８ａで構成されている。これらの各櫛歯状部材２８ａは、濾過部材１１の回転方向先端側の一端部が第１のフィルタ２６の外周面に固定され、他端部は自由端となっている。そして、櫛歯状部材２８ａの他端部と第１のフィルタ２６との間には、他の部分と同様に所定の間隔が確保されている。
なお、フィルタ部１２の構造は、上述した構造に限定されず、例えば、図６に示すように、細溝２２Ａが、フィルタ部１２の内周面側に設けられてフィルタ部１２の径方向に延びる内溝２３Ａと、フィルタ部１２の外周面側に設けられてフィルタ部１２の径方向に延びる外溝２４Ａと、これら内溝２３Ａと外溝２４Ａとを連通し両溝２３Ａ，２４Ａとは交差する方向に延びる連通溝３０とで構成されていてもよい。また、このような構成とする場合、連通溝３０は、内溝２３Ａ及び外溝２４Ａの深さ方向に対して略直交する方向で形成されていることが好ましい。また、連通溝３０の幅Ｗ１は、内溝２３Ａの幅Ｗ２よりも狭いことが好ましい。
このような細溝を有する濾過部材１１と供給部材１５との内面には、図７に示すように、内方に向かって突設され且つこれら濾過部材１１と供給部材１５との軸方向に沿って螺旋状に設けられる螺旋板３１を有する。この螺旋板３１は、濾過部材１１の回転方向に沿って、供給部材１５側から排出部材１８側に向かって連続的に設けられている。そして、濾過部材１１内に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を導入して濾過部材１１を回転させることにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂がこの螺旋板３１に沿って供給部材１５側から排出部材１８側に誘導されるようになっている。なお、本実施形態では、濾過部材１１内のみに螺旋板３１を設けるようにしたが、これに限定されず、螺旋板３１は、例えば、供給部材１５内から濾過部材１１内まで連続的に設けられていてもよい。
このような構成の濾過部材１１によって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過することにより、詳しくは後述するが、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂をその自重によって濾過でき、且つ減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在する比較的大きな異物を確実に除去できる。
また、このような濾過部材１１のフィルタ部１２の外周面には、板状のスクレイパ３２の先端部が濾過部材１１の軸方向に沿って当接されている。このスクレイパ３２は、フィルタ部１２によって濾過されてその外側に排出された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を掻き取るためのものである。
なお、濾過部材１１の外側には、例えば、図８に示すように、濾過部材１１を所定温度に加熱するための加熱装置３３を、濾過部材１１とは非接触で且つ濾過部材１１の外周面を覆うように設けるようにしてもよい。この加熱装置３３は、濾過部材１１を所定温度に加熱、すなわち、濾過部材１１内の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を所定温度に加熱できるものであれば、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、中空の加熱部材３４内に温水を循環させることによって濾過部材１１を加熱する加熱装置３３を用いている。これにより、濾過部材１１によって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過する際に、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の流動性の低下を防止でき、作業効率が著しく向上する。
以上のような構成の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置は、例えば、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を分離回収する際の前段階に用いられる。以下、このような濾過装置を用いた濾過手順について説明する。
ここで、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、例えば、ドラム缶などの回収容器に詰められた状態で回収される。また、ここで言う減容化ゲル状ポリスチレン樹脂とは、ポリスチレン樹脂や発泡ポリスチレンの樹脂廃材のように、樹脂成分の実容積よりも見かけの容積が大きい樹脂廃材の処理方法として樹脂廃材を溶剤に接触させてゲル化させたものであり、その種類は特に限定されないが、本実施形態では、引火点が４０〜１００℃程度、発火点が１８０℃〜３５０℃程度の溶剤にポリスチレン樹脂や発泡ポリスチレンの樹脂廃材を処理したものとする。なお、減容処理したポリスチレン樹脂や発泡ポリスチレンの樹脂廃材の元の用途は特に限定されず、すなわち、土木建材から食品トレイなど各種用途の樹脂廃材を制限無く回収したものとする。また、所定量の溶剤に対して処理した樹脂廃材の量も特に限定されず、比較的流動性を有しているものから、処理限度に近い樹脂廃材を処理して固体化したものまで対象とすることができる。
本発明の濾過装置では、このような減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過するが、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過部１０によって濾過する前に、まず、回収した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の流動性を向上させる。すなわち、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が回収容器に詰められて回収されると、まず回収容器内で、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の流動性を向上させる。例えば、本実施形態では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が密封された回収容器を、例えば、３０〜１００℃、好ましくは、３０〜８０℃前後に加温した温水中に所定時間保持することにより減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の流動性を向上させた。
なお、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の加温温度は、溶剤の引火点より低ければよいが、好ましくは引火点より５℃以上低い温度であるのが望ましい。樹脂の減容化に用いられる溶剤としては、例えば、引火点が４０〜１００℃程度であり、発火点が１８０〜３５０℃程度のものが用いられる。このため、本実施形態では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が保持された回収容器を３０〜１００℃程度の温水中に、１〜２時間保持するようにした。これにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は回収容器内で流動性が大幅に向上する。
そして、回収容器内で流動性を向上させた減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を、図９に示す貯留タンク４１に投入する。なお、本実施形態では、図１０に示すように、貯留タンク４１の投入口に加熱手段として、例えば、内部に所定温度の温水が循環される熱媒体流通管４２を配置すると共に、この熱媒体流通管４２上に、例えば、５〜２０メッシュ程度の比較的目の大きいフィルタ４３を設けるようにした。これにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を貯留タンク４１内に投入する際、フィルタ４３によって、回収された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内の比較的大きな異物を除去すると共に、熱媒体流通管４２に接触させて加熱することで流動性をさらに向上させている。
なお、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を貯留タンク４１に投入する際、フィルタ４３に超音波振動を付与するようにしてもよい。これにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂がフィルタ４３をスムーズに通過し、処理効率が著しく向上する。また、フィルタ４３に超音波振動を付与する条件によっては、このフィルタ４３に付与されている超音波振動により濾過前の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の流動性向上の条件を緩和することも可能である。
そして、流動性が向上した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を、例えば、スクリューポンプ等の搬送手段４４によって搬送して、各濾過部１０のホッパ１３に送り込む。なお、搬送手段４４によって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を搬送する搬送パイプ４５の外周面を、例えば、断熱材で覆う、あるいはその外周面を加熱する等の方法により、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が搬送されている間に、その温度が低下して流動性が低下するのを防止しておくことが好ましい。
ホッパ１３に投入された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、供給パイプ１４を介して軸方向に回転している供給部材１５内に投入される。ここで、本実施形態では、ホッパ１３の底面部側に、上述した貯留タンク４１と同様に、加熱手段である熱媒体流通管４６を設けている。そして、ホッパ１３に投入された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、この熱媒体流通管４６と接触することによりさらに流動性が向上した状態で供給部材１５内に供給されるようになっている。
供給部材１５内に導入された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、内部に設けられた螺旋板３１に沿って移動し、順次、濾過部材１１内に導入される。このとき、濾過部材１１は、例えば、毎分１回転以下の回転数で回転されている。そして、濾過部材１１内に導入された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、濾過部材１１と共に回転する螺旋板３１によって排出部材１８側に誘導されながら自重によってフィルタ部１２を通過し外部に排出される。すなわち、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂はフィルタ部１２によって徐々に濾過され、その容積を減少させながら、螺旋板３１によって排出部材１８側に誘導されていく。また、本実施形態では、細溝２２が濾過部材１１に螺旋状に形成されているため、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、この細溝２２に沿って排出部材１８側に比較的容易に移動する。
さらに、連結された濾過部材１１、供給部材１５及び排出部材１８は、供給部材１５側が上方となるように、若干傾斜させるようにしてもよい。これにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を供給部材１５側から排出部材１８側に向かってさらに容易に誘導することができる。
ここで、フィルタ部１２は、上述したように、複数の細溝２２で構成されている。そして、これらの細溝２２が、第１のフィルタ２６に設けられた第１の貫通溝２５と第２のフィルタ２８に設けられた第２の貫通溝２７とで構成されている（図４参照）。このため、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、自重によって細溝２２を通過し連続的に濾過され、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在する異物は細溝２２を通過することなく濾過部材１１内に残留する。
このとき、例えば、シール等の比較的厚さの薄い異物が減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在していると、この異物が第１のフィルタ２６の内面に付着して第１の貫通溝２５が塞がれてしまう虞がある。しかしながら、本実施形態では、第１のフィルタ２６の内面が凹凸面となっているため、異物の付着を効果的に防止することができる。さらに、本実施形態では、第１のフィルタ２６の内面に凸部２９が設けられているので、第１のフィルタ２６の内面上を移動している異物がこの凸部２９によって第１のフィルタ２６の内面から離される。したがって、第１のフィルタ２６の内面への異物の付着や、異物による細溝２２の詰まり等をより確実に防止することができる。
そして、このような濾過部材１１によって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を連続的に濾過していくと、濾過部材１１の排出部材１８側の端部近傍では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂はフィルタ部１２から全て外部に排出され、濾過部材１１内には減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在していた異物のみが残る。濾過部材１１内に残った異物は、螺旋板３１によってさらに排出部材１８の排出口１７まで誘導されて減容化ゲル状ポリスチレン樹脂とは別に、外部に排出される。
一方、フィルタ部１２から外部に排出された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、自重によって落下してゲル貯留槽５０内に回収される。また、図１１に示すように、濾過部材１１の外周面、すなわち、フィルタ部１２の表面には、スクレイパ３２の先端部が当接されている。このため、例えば、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂１００の粘度が比較的高い場合であっても、このスクレイパ３２で掻き取ることで減容化ゲル状ポリスチレン樹脂１００を効率的に回収することができる。
なお、本実施形態では、スクレイパ３２を濾過部材１１の接線方向に配置し、濾過部材１１が回転することにより、スクレイパ３２がその基端部側から先端部側に向かってフィルタ部１２の表面に摺接されるようにした。勿論、スクレイパ３２を濾過部材１１に摺接させる方向は、これに限定されず、例えば、スクレイパ３２は、その先端部側から基端部側に向かってフィルタ部１２の表面に摺接されるようにしてもよい。また、スクレイパ３２を配置する方向も特に限定されず、例えば、スクレイパ３２を濾過部材１２の半径方向に配置するようにしてもよい。
また、このように減容化ゲル状ポリスチレン樹脂１００をフィルタ部１２によって濾過する際、比較的小さい異物は、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂１００と共に細溝２２を通過して外部に排出されるが、このとき異物が細溝２２内に詰まる虞がある。しかしながら、本実施形態では、第２のフィルタ２８が複数の櫛歯状部材２８ａで構成されているため、比較的大きい異物が第１の貫通溝２５を通過した場合でも、異物は櫛歯状部材２８ａの自由端側から外部に排出される。
以上のように本発明の濾過装置では、濾過した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂と、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在していた異物とを、それぞれ別々に且つ連続的に外部に排出することができる。これにより、濾過部材１１内に溜まる異物の除去等のメンテナンスが不要となり、作業効率が著しく向上すると共に、人件費等のコストを大幅に削減することができる。
なお、本実施形態では、２つの濾過部材１１を連結して用いるようにしたが、これに限定されず、例えば、図１２に示すように、３つの濾過部材１１を連結して用いるようにしてもよい。これにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過効率をさらに向上することができる。さらに、本実施形態では、濾過部材１１の強度を確保するために、複数の濾過部材１１を連結するようにしたが、勿論、軸方向の長さを長くした１つの濾過部材を用いてもよいことは言うまでもない。このように、濾過部材１１の長さを長くすることにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過する時間が長くなり、異物に付着している減容化ゲル状ポリスチレン樹脂まで完全に濾過することができる。
さらに、本実施形態では、供給パイプ１４を介して供給部材１５内に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を供給するようにしたが、これに限定されず、例えば、図１３に示すように、供給パイプ１４を濾過部材１１内まで延設して供給パイプ１４から濾過部材１１内に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を直接供給するようにしてもよい。また、この場合、図１４に示すように、濾過部材１１内に配置された供給パイプ１４の少なくとも一部に、その上部が開口する樋部１４ａを設けるようにしてもよい。この構造では、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を樋部１４ａから溢れさせることにより、同時に濾過部材の広い範囲に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を供給することができ、濾過効率を大幅に向上することができる。
なお、このような濾過装置によって濾過された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が回収されるゲル貯留槽５０の底面５１は、一方の端部に向かって傾斜する傾斜面となっており、各濾過部１０の濾過部材１１から回収された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、ゲル貯留槽５０の一端部側に流れて蓄積されるようになっている。そして、蓄積された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、例えば、供給ポンプ５２によってゲル貯留槽５０の側面に設けられる流通パイプ５３を介して図示しない分離回収装置に導入する。
そして、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、分離回収装置で溶剤を蒸発回収することによって溶剤と樹脂とに分離され、樹脂は所定径の棒状部材に成形され、溶剤は液化されてそれぞれ回収される。
なお、本実施形態では、濾過部１０によって濾過した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を分離回収装置に導入するようにしているが、これに限定されず、濾過部１０によって濾過した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂をさらに濾過するようにしてもよい。例えば、図１５に示すように、流通パイプ５３の途中に、濾過部１０のフィルタ部１２よりも細かい、例えば、５０〜２００メッシュ程度の微細フィルタを有する第２の濾過装置６０をさらに設けるようにしてもよい。
すなわち、上述した本発明の濾過装置では、所定形状の細溝２２を有するフィルタ部１２によって減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過するようにしているため、比較的小さい異物まで除去することができる。このため、濾過部１０によって濾過した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を、比較的目の細かい微細フィルタを有する第２の濾過装置６０に導入してさらに濾過することも可能となる。
この第２の濾過装置６０は、例えば、図１６に示すように、装置本体６１内に円筒形状の微細フィルタ６２を有し、この微細フィルタ６２内には、微細フィルタ６２の内面に接触するように回転軸６３にスクリュー板６４が螺旋状に設けられたスクリュー部材６５が回転可能に保持されている。また、装置本体６１の上端部側には、微細フィルタ６２内に減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を供給する供給口６６を有し、下端部側には、微細フィルタ６２によって濾過された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を排出する排出口６７を有する。
そして、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、供給口６６から微細フィルタ６１内に圧送されると共に、回転するスクリュー部材６５が回転することによって排出口６７側に誘導される。これにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が微細フィルタ６２によって濾過され、濾過された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂は、排出口６７から排出されて図示しない分離回収装置に導入される。また、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在する異物は、微細フィルタ６２の外側に排出されることはなく、スクリュー板６４によって装置本体６２の下端部まで誘導されて蓄積される。さらに、スクリュー部材６５が回転してスクリュー板６４の先端部が微細フィルタ６２の内面に摺接されることで、微細フィルタ６２の内面に付着した異物も掻き取られて装置本体６２の下端部に蓄積される。そして、このように蓄積された異物は、装置本体６１の下端部に設けられたコック６８を開くことで外部に排出されるようになっている。
このように、濾過部１０で濾過した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を第２の濾過装置６０でさらに濾過することにより、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在する比較的細かい異物までほぼ完全に除去することができる。また、このような第２の濾過装置６０では、微細フィルタ６２の内面に付着した異物がスクリュー部６５のスクリュー板６４によって掻き取られ常に良好な状態に保持されるため、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を効率的に連続して濾過することができる。
産業上の利用の可能性
以上説明したように、本発明の濾過装置によれば、回収した減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を連続的に濾過できると共に、減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在していた異物を別途排出することができる。したがって、作業効率を大幅に向上できると共に、コストを大幅に削減することができる。

Claims (17)

  1. 外周面が減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過するフィルタ部で構成される円筒形状の濾過部材と、該濾過部材の内方に向かって突出するように当該濾過部材の内面に設けられ且つ当該濾過部材の軸方向に沿って螺旋状に設けられる螺旋板と、前記濾過部材の軸方向両端部側をそれぞれ保持すると共に当該濾過部材を軸中心に回転させる保持駆動部とを有し、軸方向が略水平方向となるように配置された前記濾過部材を前記保持駆動部によって回転させた状態で当該濾過部材の一端部側からその内部に前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を導入することにより、前記フィルタ部を通過する当該減容化ゲル状ポリスチレン樹脂と前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂内に混在し且つ前記濾過部材と共に回転する前記螺旋板によって前記濾過部材の他端部側まで搬送される異物とを連続的に分離することを特徴とする減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  2. 前記フィルタ部が隔壁によって画成され前記円筒形状の濾過部材の円周方向に沿って設けられる細溝を有することを特徴とする請求項１に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  3. 前記濾過部材の軸方向の断面での前記細溝の両側の前記隔壁の内面側の高さの位置が異なり、前記フィルタ部の内面が前記軸方向に凹凸を有する凹凸面となっていることを特徴とする請求項２に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  4. 前記細溝が、螺旋状に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  5. 前記濾過部材の内面の一部に、前記軸方向に沿って設けられる凸部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  6. 前記細溝が前記フィルタ部の内周面側に当該フィルタ部の径方向に形成される内溝と、前記フィルタ部の外周面側に当該フィルタ部の径方向に形成され前記内溝と当該内溝の幅よりも狭い幅で連通する外溝とからなることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  7. 前記フィルタ部が、厚さ方向に貫通して設けられ前記内溝を構成する第１の貫通溝を有する第１のフィルタと、厚さ方向に貫通して設けられて前記外溝を構成する第２の貫通溝を有する第２のフィルタとを有し、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとが、前記第１及び第２の貫通溝が前記軸方向で一致しないように且つ径方向に所定間隔で配置されて前記細溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  8. 前記第２のフィルタが、前記濾過部材の円周方向に沿って配置された複数の櫛歯状部材からなり、該櫛歯状部材は、前記濾過部材の回転方向先端側の一端部が前記第１のフィルタの外表面に固定されると共に後端側の他端部が自由端となっており該他端部と前記第１のフィルタとの間に所定の空間が確保されていることを特徴とする請求項７に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  9. 前記濾過部材のフィルタ部よりもメッシュの細かい円筒形状の微細フィルタを有し該微細フィルタの内側に圧送された前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を外部に押し出して当該減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を濾過する第２の濾過装置に、前記濾過部材のフィルタ部で濾過された減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を供給することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  10. 前記第２の濾過装置が、前記微細フィルタと、この内部に嵌合するスクリュー部材を具備し、前記スクリュー部材が、その先端部を前記微細フィルタの内面に摺接させることによって前記微細フィルタの内面に付着した異物を掻き取るものであることを特徴とする請求項９に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  11. 前記フィルタ部の外周面に先端部が当接するように配置され、前記フィルタ部によって濾過されて排出される減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を掻き取るスクレイパを具備することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  12. 前記濾過部材の外部から当該濾過部材の内部まで延設されて前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂が供給される供給パイプをさらに具備することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  13. 前記濾過部材の内部に配置された前記供給パイプの少なくとも一部が、その上部に開口を有する樋部となっていることを特徴とする請求項１２に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  14. 前記濾過部材が、前記一端部側が上方となるように傾斜した状態で前記保持駆動部に保持されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  15. 前記濾過部材の外周を覆い且つ当該濾過部材とは非接触に設けられて当該濾過部材を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  16. 前記加熱手段が、内部に温水を循環させることにより前記濾過部材を加熱することを特徴とする請求項１５に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
  17. 前記減容化ゲル状ポリスチレン樹脂を、所定温度に加熱すると共に超音波振動が付与された超音波フィルタを通過させることによって流動化させた後に前記濾過部材内に導入することを特徴とする請求項１〜１６の何れか一項に記載の減容化ゲル状ポリスチレン樹脂の濾過装置。
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