JP4782150B2 - 廃スチロール減容機 - Google Patents

Description

本発明は、廃スチロール減容機に係り、特に、廃棄される廃スチロールを粉砕及び押圧し、リサイクルすることができる廃スチロール減容機に関する。

一般に、廃スチロールのリサイクルは、基本的に廃スチロールを粉砕し、溶融して嵩高を減少させ、リサイクルするようにしているが、嵩高な廃スチロールを粉砕するための粉砕機は、サイズが大きくなり、機器全体のサイズが大型化になるという問題がある。
さらに、粉砕された廃スチロールの溶融段階において、溶融を迅速に行うために溶融温度を高めなければならないことから、スチロール本来の物性変化が生じ、リサイクル成形品の質を落とす要因になることもあった。

特に、上述した課題を解決するために、本願出願人が出願し、特許となった特許文献１（大韓民国特許第１０−０６５０１３７号明細書）では、廃スチロールが機器本体内に投入されると、廃スチロールは、廃スチロール移送コンベヤーと無動力コンベヤーとによって強制的に移動される。
また、粉砕ホイールが設けられており、粉砕ホイールは、駆動源により回転される回転軸に円状粉砕刃が設けられ、上記円状粉砕刃の間に配置された一定の直径を有する円筒ハブと共に、ジグザグ形態に配置される。廃スチロールは、廃スチロール移送コンベヤーによって移動された後、粉砕ホイールによって粉砕される。
更に、成形押圧ロールが設けられており、成形押圧ロールは互いに咬合して駆動される。廃スチロールは、上記粉砕ホイールによって粉砕された後、成形押圧ロールによって圧縮成形される。
上記のように特許文献１の技術によれば、廃スチロールが粉砕され、また一定の大きさに圧縮成形され、嵩高を最小化し、運搬及び保管を容易にすることができた。

大韓民国特許第１０−０６５０１３７号明細書

ところで、上記廃スチロール移送コンベヤーは、チェーンにチェーン移送フックが取り付けられ、廃スチロールを強制移送するようにしている。しかし、多少物性の弱い廃スチロールが、チェーン移送フックに付着してしまい、かつ廃スチロール移送コンベヤーとシート面である無動力コンベヤーとの間隔が一定になり、当該間隔より大きい廃スチロールの移送が不可能になり、作業者が、取り出して嵩高を縮めるか、無理に押し入れる必要があるという不都合があった。

また、粉砕ホイールは、中空軸に斜面傾斜部を持つハブと、斜面傾斜部を有する円状粉砕刃とを等間隔で配置しなければならず、部品数が多い。またハブ及び円状粉砕刃に一定の斜面傾斜部を有するように加工の精密度を高めなければならない。そのため、製造コストが高いという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、機器本体に投入される廃スチロールを、廃スチロールの大きさに応じて適切な圧縮力とともに移送することが可能な、新規かつ改良された廃スチロール減容機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、廃スチロールを移送する移送コンベヤーと、移送コンベヤーの上方に設置され一側に設けられた遊動軸を中心に他側の位置が可変し、移送コンベヤーとともに廃スチロールを移送する重量部コンベヤーと、廃スチロールを粉砕する粉砕刃が外周面に放物曲線状又は螺旋状に配列固定され、回転駆動する粉砕ロールと、粉砕ロールの下方に設置され、粉砕した廃スチロールを圧縮成形する圧縮成形スクリューとを備えることを特徴とする廃スチロール減容機が提供される。

上記移送コンベヤーは、機器本体のホッパーから下方に傾斜して設けられ、移送コンベヤーの上方に離隔して設置され、重量を有する重量部コンベヤーは、遊動軸が、ホッパーの開口部側に設置され、重量部コンベヤーの遊動軸と対向される回転軸側が、遊動軸を中心に位置が可変してもよい。

上記圧縮成形スクリューは、粉砕ロールで粉砕された廃スチロールを、物性の変わらない温度でヒーターによって加熱して圧縮成形し、外部に圧縮成形した廃スチロールを排出してもよい。

本発明によれば、機器本体に投入される廃スチロールを、廃スチロールの大きさに応じて適切な圧縮力とともに移送することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の廃スチロール減容機のパネルが分離された斜視図であり、図２（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施形態の廃スチロール減容機に廃スチロールが投入される前及び投入された後の状態を示す側面図であり、図３は本発明の第１の実施形態の廃スチロール減容機の背面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施形態の廃スチロール減容機の粉砕ロールと半筒圧縮板の分離及び結合した斜視図である。

図１及び図２Ａ（ａ）、図２Ｂ（ｂ）に示されるように、本発明の第１の実施形態の廃スチロール減容機は、機器本体１の上方に、廃スチロール１０を投入しうるホッパー２が形成され、ホッパー２に引き続いて、移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００とが傾斜して対向するように設けられ、さらに、移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００の下方に引き続いて、粉砕ロール３００が形成される。また、粉砕ロール３００の下方に圧縮成形スクリュー４００が設けられる。

機器本体１のホッパー２は、蓋３で開閉でき、またホッパー２と連通した粉砕空間５が形成されている。粉砕空間５は、ホッパー２の開口部と粉砕ロール３００の下方が開口され、残りはパネル４によって密閉されている。

図２Ａ（ａ）、図２Ｂ（ｂ）に示されるように、粉砕空間５に移送コンベヤー１００と、重量部コンベヤー２００と、粉砕ロール３００とが設けられ、粉砕ロール３００の下の開口部は連結通路６が連結される。この連結通路６の下には、圧縮成形スクリュー４００が設けられ、後述するように、粉砕ロール３００によって粉砕された廃スチロール１０が連結通路６を通って圧縮成形スクリュー４００に投入される。

本発明の移送コンベヤー１００は、ホッパー２側から粉砕ロール３００側へ傾斜して設けられている。従って、ホッパー２から投入される廃スチロール１０を粉砕ロール３００側に移送する。
また、移送コンベヤー１００は、図２Ａ（ａ）のように両側駆動軸（符号省略）にロール（符号省略）が回転可能に配置され、また上記ロールに一定幅の摩擦面を有するベルトが巻かれた無限軌道である。上記駆動軸は機器本体１のパネル４に軸支持されている。片方の駆動軸にスプロケット１１０が形成され、スプロケット１１０を介して移送コンベヤー１００に駆動力が伝えられる。

また、重量部コンベヤー２００は、移送コンベヤー１００の上方に設けられ、遊動軸２２０と、遊動軸２２０から一定距離を置いて回転軸２３０とが形成されている。また、重量部コンベヤー２００は、両側遊動軸２２０と回転軸２３０にロール（符号省略）が回転可能に取り付けられ、上記ロールに一定幅の摩擦面を有するベルトが巻かれた無限軌道である。遊動軸２２０は機器本体１のパネル４に軸支持されている。また、回転軸２３０は、遊動軸２２０に遊動可能に取り付けられている間隔維持パネル２４０の終端に形成されている。間隔維持パネル２４０は、長さを調節することができる。また、重量部コンベヤー２００の遊動軸２２０にスプロケット２１０が形成され、スプロケット２１０を介して重量部コンベヤー２００に駆動力が伝えられる。

移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００への駆動力の伝達は、モータ２０と連結駆動される減速機２１によって駆動が伝えられる。即ち、移送コンベヤー１００のスプロケット１１０と重量部コンベヤー２００のスプロケット２１０は、減速機２１のスプロケット２２にチェーン２５０で連結され、回転が伝えられる。

即ち、図２Ａ（ａ）、図２Ｂ（ｂ）に示されるように、モータ２０の駆動信号によって減速機２１が駆動し、減速機２１のスプロケット２２と移送コンベヤー１００のスプロケット１１０及び重量部コンベヤー２００のスプロケット２１０がチェーン２５０によって回転し、矢印方向のように駆動する。

図２Ｂ（ｂ）のように、機器本体１のホッパー２から廃スチロール１０が粉砕空間５に流入され、駆動信号によって移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００が駆動すれば、まず、廃スチロール１０は移送コンベヤー１００によって案内され、流入されながら、廃スチロール１０の上方が重量部コンベヤー２００に圧縮され、移送される。

上記移送される廃スチロール１０の高さに応じて、重量部コンベヤー２００が、遊動軸２２０を中心に遊動し、重量部コンベヤー２００の回転軸２３０側の位置を可変させる。その結果、重量部コンベヤー２００は、廃スチロール１０に適当な圧縮力を与えた状態で廃スチロール１０を移送できる。なお、重量部コンベヤー２００が遊動軸２２０を中心に回転軸２３０側が可変されるときの回転軸２３０の位置の最上位点又は最下位点を制限してもよい。また、重量部コンベヤー２００は、適当な重量を有するように、間隔維持パネル２４０に別途の重量部を設けてもよい。

次に、図１、図２Ａ（ａ）、図２Ｂ（ｂ）及び図３に示されるように、粉砕ロール３００のロール軸（符号省略）は、機器本体１のパネル４に軸支持され、回転可能に配置される。また円筒状の粉砕ロール３００の外周面に粉砕刃３２０が、螺旋状又は放物曲線状に配列固定されている。粉砕刃３２０は、刃の立った刃であり、粉砕ロール３００の外周面面に溶接などの固定手段によって等間隔で固定される。

また、図４Ａ（ａ）、図４Ｂ（ｂ）に示されるように、粉砕刃３２０は、螺旋形態又は放物曲線形態に配列されていながら、螺旋状又は放物曲線状の内側に補助刃３３０が形成される。これにより、廃スチロール１０が粉砕刃３２０によって粉砕されない部位が補助刃３３０によって粉砕される。
なお、粉砕ロール３００の外周面に配列される粉砕刃３２０は、放物曲線状の配列ではなくサイン曲線などとしてもよく、このときも粉砕刃３２０の間に補助刃３３０が形成されていてもよい。
また、粉砕ロール３００は、ロール軸にプーリー３１０が固定され、プーリー３１０は減速モータ３０のプーリー３１とベルト３２で連結され、回転される。

上記によれば、移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００によって適切な圧縮力で移送される廃スチロール１０は、移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００の移送に伴う圧縮力と共に、粉砕ロール３００で、粉砕ロール３００の回転に応じて、粉砕刃３２０及び補助刃３３０によって、次第に細かく粉砕され、再加工処理が行える大きさに粉砕される。

また、粉砕ロール３００の下には、図２Ａ（ａ）、図２Ｂ（ｂ）のように、一定間隔で離隔されて、断面が略半円状を有する半筒圧縮板６００が固定されている。廃スチロール１０は、粉砕刃３２０及び補助刃３３０によって適当な大きさに粉砕されながら、再び粉砕ロール３００の粉砕刃３２０及び補助刃３３０と半筒圧縮板６００と間で圧縮と共に粉砕が行われる。半筒圧縮板６００には穴６１０があけられ、上記穴を通過した廃スチロール１０は、連結通路６を通して圧縮成形スクリュー４００に投入される。

半筒圧縮板６００の穴６１０は、圧縮成形スクリュー４００に投入されたときに廃スチロール１０を成形できる寸法に設計されている。廃スチロール１０が粉砕されても、半筒圧縮板６００の穴６１０を通過していない廃スチロール１０は、回転される粉砕ロール３００の粉砕刃３２０及び補助刃３３０と半筒圧縮板６００との圧縮によって、確実に粉砕され、通過されるようになる。

次に、図２Ａ（ａ）、図２Ｂ（ｂ）に示されるように、圧縮成形スクリュー４００には、螺旋が配列されたスクリュー４１０が、圧縮成形機器本体１に軸支持され、回転可能に設置されている。また、スクリュー４１０の片方はプーリー４２０が固定され、このプーリー４２０にはモータ２０の減速機２１のプーリー２３とのベルト４５０で連結され、スクリュー４１０に回転力が伝えられる。またスクリュー４１０の他方は、スクリュー４１０によって圧縮成形された再生スチロールが排出される排出口４３０が形成されている。

圧縮成形スクリュー４００のスクリュー４１０は、連結通路６が圧縮成形スクリュー４００と連結される領域は螺旋の幅が広く、排出口４３０方向へ行くほど螺旋の幅が狭いスクリューである。また、スクリュー４１０内には、ヒーター４４０が配置され、粉砕されたスチロールを適当な熱によって圧縮成形できる。スクリュー４１０の温度は、スチロールの物性が変わらない温度である。さらに、圧縮成形スクリュー４００の排出口４３０を介して排出されるスチロールは、小さなボール形態に成形され、排出される。

従って、上記のように、スクリュー４１０から排出されるスチロールは、適当な大きさに成形され、嵩高が縮小された状態で回収され、リサイクルすることができる。

（第２の実施形態）
次に、図５〜図８は本発明の別の実施形態（第２の実施形態）であり、上述した部分については説明を省略する。
図５は本発明の第２の実施形態の廃スチロール減容機のパネルが分離された斜視図であり、図６（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形態の廃スチロール減容機に廃スチロールが投入される前及び投入された後の状態を示す側面図であり、図７は本発明の第２の実施形態の廃スチロール減容機の背面図であり、図８は本発明の第２の実施形態の廃スチロール減容機の切断ロールの斜視図である。
本実施形態は、粉砕ロール３００で粉砕されたスチロールが、２つの成形押圧ロール５００，５００によって圧縮成形され、排出されるようにしたものである。

成形押圧ロール５００，５００のそれぞれのロール軸５１０，５２０の両終端は機器本体１に軸支持され、回転可能に形成されている。

図５及び図６Ａ（ａ）、図６Ｂ（ｂ）に示されるように、成形押圧ロール５００，５００のロール軸５１０，５２０に、スプロケット５３０，５４０が固定される。このスプロケット５３０，５４０にモータ２０の減速機２１のスプロケット２２とチェーン５５０で連結され、成形押圧ロール５００，５００は矢印方向に咬合して駆動する。

成形押圧ロール５００，５００間の間隔調節は、調節手段（図示省略）によって調節することができる。また、成形押圧ロール５００，５００内には、ヒーター（図示省略）が形成され、粉砕ロール３００で粉砕されたスチロールが適当な温度で圧縮成形され、略板形状で排出される。さらに、ヒーター温度はスチロールの物性が変わらないほどの温度である。

上記のように、板形状に圧縮成形されたスチロールは、成形押圧ロール５００，５００の下方に形成された２つの切断ロール７００，７００を通過しながら、適当な大きさに切断され、排出される。

図８に示されるように、切断ロール７００，７００はロール軸７０１，７０２の円周方向に刃７１０，７２０が配列され、切断ロール７００，７００は、ロール軸７０１，７０２に固定されたギア７３０，７４０が咬合して回転される。

上記片方の切断ロール７００に、スプロケット７５０が形成され、このスプロケット７５０は図６Ａ（ａ）、図６Ｂ（ｂ）及び図７のように、成形押圧ロール５００のスプロケット５６０とチェーン７６０で連結駆動され、切断ロール７００，７００を矢印方向に回転させる。切断ロール７００，７００間の間隔調節は、間隔調節手段（図示省略）によって調節することができる。また、切断ロール７００，７００の刃７１０，７２０は、互いに交互に配置され、切断ロール７００，７００間でスチロールが切断され、一定の大きさで排出される。

上記のように、切断ロール７００，７００から排出されるスチロールは、適当な大きさに成形され、嵩高が縮小された状態で回収され、リサイクルすることができる。

上記の第１及び第２の実施形態によれば、機器本体１のホッパー２に投入される廃スチロール１０が、駆動源により駆動される移送コンベヤー１００と、重量を有する重量部コンベヤー２００によって強制的に移送されるようにしながら、廃スチロール１０の大きさに応じて、重量部コンベヤー２００の位置が可変し、廃スチロール１０を適切な圧縮力で移送することができる。

また、本実施形態によれば、廃スチロール１０は、粉砕刃３２０が放物曲線形態などに配列固定された粉砕ロール３００で、上記移送コンベヤー１００と重量部コンベヤー２００の移送による圧縮力と共に、次第に細かく粉砕され、再加工処理が行える大きさに粉砕処理される。

さらに、本実施形態によれば、細かく粉砕された廃スチロール１０が、圧縮成形スクリュー４００で物性の変わらない温度で圧縮成形され、排出される。その結果、廃スチロール１０の嵩高を最小化し、運搬及び保管を容易にできる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の第１の実施形態のパネルが分離された廃スチロール減容機を示す斜視図である。 同実施形態の廃スチロール減容機に廃スチロールが投入される前の状態を示す側面図（ａ）である。 同実施形態の廃スチロール減容機に廃スチロールが投入された後の状態を示す側面図（ｂ）である。 同実施形態の廃スチロール減容機を示す背面図である。 同実施形態の廃スチロール減容機の粉砕ロールと半筒圧縮板を示す分離斜視図（ａ）である。 同実施形態の廃スチロール減容機の粉砕ロールと半筒圧縮板を示す結合斜視図（ｂ）である。 本発明の第２の実施形態のパネルが分離された廃スチロール減容機を示す斜視図である。 同実施形態の廃スチロール減容機に廃スチロールが投入される前の状態を示す側面図（ａ）である。 同実施形態の廃スチロール減容機に廃スチロールが投入された後の状態を示す側面図（ｂ）である。 同実施形態の廃スチロール減容機を示す背面図である。 同実施形態の廃スチロール減容機の切断ロールを示す斜視図である。

符号の説明

１ 機器本体
２ ホッパー
３ 蓋
４ パネル
５ 粉砕空間
６ 連結通路
１０ 廃スチロール
２０ モータ
２１ 減速機
２２、１１０、２１０、５３０、５４０、５６０、７５０ スプロケット
２３、３１、３１０、４２０ プーリー
３０ 減速モータ
３２、４５０ ベルト
１００ 移送コンベヤー
２００ 重量部コンベヤー
２２０ 遊動軸
２３０ 回転軸
２４０ 間隔維持パネル
２５０、５５０、７６０ チェーン
３００ 粉砕ロール
３２０ 粉砕刃
４００ 圧縮成形スクリュー
４１０ スクリュー
４３０ 排出口
４４０ ヒーター
５００ 成形押圧ロール
７００ 切断ロール
５１０、５２０、７０１、７０２ ロール軸

Claims (3)

1. 廃スチロールを移送する移送コンベヤーと、
   前記移送コンベヤーの上方に設置され一側に設けられた遊動軸を中心に他側の位置が可変し、前記移送コンベヤーとともに前記廃スチロールを移送する重量部コンベヤーと、
   前記廃スチロールを粉砕する粉砕刃が外周面に放物曲線状又は螺旋状に配列固定され、前記粉砕刃によって粉砕されない前記廃スチロールを更に粉砕する補助刃が前記外周面において前記粉砕刃の間に形成され、回転駆動する粉砕ロールと、
   円筒を切断した形状を有し、前記粉砕ロールの下に前記粉砕ロールから離隔されて固定されて、前記廃スチロールを前記粉砕ロールとの間で圧縮し、前記粉砕ロールによって粉砕された前記廃スチロールを通過させる複数の穴が設けられた半筒圧縮板と、
   前記粉砕ロールの下方に設置され、圧縮成形に適した大きさに粉砕されて前記半筒圧縮板の前記穴を通過した廃スチロールを圧縮成形する圧縮成形スクリューと
   を備え、
   前記補助刃は、前記外周面において前記粉砕刃から離隔し、かつ前記粉砕ロールの回転方向に沿って形成されることを特徴とする、廃スチロール減容機。
2. 前記移送コンベヤーは、機器本体のホッパーから下方に傾斜して設けられ、
   前記移送コンベヤーの上方に離隔して設置され、重量を有する前記重量部コンベヤーは、前記遊動軸が、前記ホッパーの開口部側に設置され、前記重量部コンベヤーの遊動軸と対向される回転軸側が、前記遊動軸を中心に位置が可変することを特徴とする、請求項１に記載の廃スチロール減容機。
3. 前記圧縮成形スクリューは、前記粉砕ロールで粉砕された廃スチロールを、化学組成の変わらない温度でヒーターによって加熱して圧縮成形し、外部に圧縮成形した廃スチロールを排出することを特徴とする、請求項１に記載の廃スチロール減容機。
   

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