JPH05503669A - プラスチック材用高密化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック材用高密化装置 本発明は、膨張（発泡）形あるいはその他の形状のプラスチック材を高密化する ための装置及び方法に関する。

いくつかの形状（例えば、瓶やその他の容器等）のプラスチック材製品は、低い 重量対容積比を存している。

その廃棄物は、特に環境の観点から、また、その容積が大きく輸送及び廃棄処理 のために大きな空間を占有するため、その処理か困難である。この廃棄物は、焼 却によっても破壊処理可能であるが、これは、確実に完全燃焼させるために高温 が必要である。

従来、プラスチック材のスクラップを、押出装置において再利用することが提案 されてきた。イギリス国特許ＧＢ　１　５７２　６２３においては、プラスチッ ク材のそのようなスクラップが、機械刃を有する回転機構゛によって、その底部 に沿って押出用スクリューを備えた長手形状Ｖ字断面の炉内に供給される。前記 プラスチック材のスクラップは、前記炉内において溶融され、押出製品が前記押 出用スクリューの端部に形成された開口部から押出される。前記長手形状Ｖ字断 面炉の内面には一連の縦フィンが形成されている。

我々は、今回、材料の容積を大幅に減少し、従って、この材料をより容易に運搬 および収納することを可熊にし、同時にこの材料を新たな製品用にリサイクル又 は再びプラスチック材を５　高密化するための改良型装置及び方法を発明した。

本発明によれば、プラスチック材を高密化するための装置は、高密化対象材料を 受けるための室部を有し、この室部は、金属の鋳造によって形成され、かつ、そ の内部に加熱部材を組み込んだ壁体と、前記室部の底部に形成され、溶融プラス チック材が重力によって通過する排出口とを備えている。

好ましくは、前記室部の前記加熱壁体の内面は、テフロンのような四弗化樹脂の 重合材によって被覆されている。この重合材のコーティングは、前記鋳造金属の 粒状構造をシールし、その表面に、前記廃棄物が前記室部を重力流下するのを助 ける低摩擦仕上げを施すものである。

好ましくは、前記加熱壁体の内面は、前記底部の排出口に向けて傾斜状に形成さ れている。好ましくは、この傾斜面は、円形の横断面を有し、これは円錐状に形 成することも可能である。

前記溶融廃棄プラスチック材は、前記底部排出口を介して前記装置から重力によ って流出する。あるいは、これは、前記底部排出口から重力によって流出してこ の材か固化する冷却室内へと流入することも可能である。

いずれの場合においても、前記溶融プラスチック材の通過は、如何なる機械的手 段の助けによらないものである。

前記冷却室は、その流入口及び流出口に弁を設けることか可能である。一つの代 替構造において、前記冷却室は、ロータの一連の回転位置において、多量の前記 溶融プラスチック材を受けて、この多量のプラスチック材を固化゛し、この固化 体を排出するための多数の凹部を備えたロータとして構成される。更に別の形式 において、前記冷却室は、前記溶融プラスチック材を受けて、このプラスチック 材を冷却及び固化し、前記固化体を排出する別の位置へとスライドする少なくと も一つの凹部を備えた水″　平スライド板として構成することが可能である。

前記装置は、膨張したポリスチレン、又は、ポリプロピレン、ポリカーボネート 、ＰＥＴ又はその他のプラスチック材から形成された製品を高密化するのに使用 可能である。

前記装置は、好ましくは、前記室部を一定の温度近くに維持するように構成され たサーモスタット制御装置を有する。この温度は、前記プラスチック材を炭化又 は発火させて大量の有毒煙を排出する程高温ではなく、しかも前記プラスチック 材を溶融するに十分な程度に高温である必要がある。しかしながら、少量のこの ような煙は排出されるので、このための排出ボートが設けられている。又、好ま しくは、前記室部には、この室部内のぺ：ノタン又はその他の有毒煙の濃度を測 定し、万一これらの有毒煙の濃度が一定レベルを越えた場合に警鉗を発して、前 記装置を停止させるためのメータが備えられている。

更に、本発明によるプラスチック材を高密化するための方法は、その内部に金属 の鋳造によって形成され、かつ、加熱部材を組み込んだ壁体を備えた室部に前記 プラスチック材を投入する工程と、前記加熱部材を作動して前記プラスチック材 を溶融する工程と、この溶融プラスチック材を前記室部の底部に設けられた排出 口を重力によって通過させる工程とを有する。

本発明の装置又は方法によって形成された固化プラスチック体は、例えば、他の 廃棄物の焼却を促進、あるいは、産業用ボイラの燃料材として利用できる。

次に、本発明の実施例を、例としてのみ、そして付随の図面を参照しながら説明 する。ここに、第１図はプラスチック材を高密化するための装置の一実施例の前 面図、 第２図はプラスチック材を高密化するための装置の別の実施例の縦断面図、 第３図は第２図の装置の排出室の拡大縦断面図、第４図は第２図の装置の別の形 状の排出室の縦断面図、 第５図は第２図の装置の別の形状の排出室を示す。

第１図には、プラスチック材を高密化するための装置が示されていて、この装置 は、複数の脚１４を備えたフレーム１２に支持された閉鎖室部１０を有している 。

前記室部は、下端部に円錐部１６を備え、更に、その上端部に円錐部１８を備え た縦型筒状部を有している。前記上方円錐部１８及び前記筒状部は、好ましくは 、鋼材から形成され、一方、前記下方円錐部１６は、好ましくは、アルミニウム 又はアルミニウム合金から鋳造される。

前記下方円錐部１６には、複数の電気加熱部材２０が鋳造形成されている。前記 上方円錐部の頂部には流入口２２か設けられ、前記下方円錐部の底部には排出口 ２４が設けられている。更に、前記排出口にはフィルタ２６か設けられ、このフ ィルタと前記排出口とが、溶融状態の材料かこの排出口から流出する際に、この 材料を溶融状態に維持すへく加熱される。前記室部の内面には、例えばテフロン 等の低摩擦コーティング処理が施されている。

サーモスタット制御装置２８は、前記下方円錐部１６の壁部に組み込まれた温度 センサ（例えば、熱電対）に反応し、前記電気加熱部材に供給される電流を制御 し、前記円錐部１６を一定の温度に維持する。前記感応温度かしきい値を越えた 場合に前記電気加熱部材２０をオフするために、前記下方円錐部工６の外側には 温度センサ　、３０（例えば、バイメタルスイッチ）が設けられている。

前記室部１０には、該装置の使用において前記プラスチック材から発生する有毒 煙用の廃棄口３２が設けられている。該室部には、更に、この室部１０内の有毒 煙の濃度をモニタし、このような煙の濃度がしきい値を越えた場合に前記電気加 熱部材２０をオフするためのメータ３４か設けられている。

第１図に示した装置の使用において、プラスチック材または製品は、先ず粒状に され、次に前記流入口２２から前記室部内へと向けられた空気流に取り込まれる 。

前記粒状材は、重力によって下降しつつ前記室部の内面上で循環し、その際に、 加熱され、最終的に、前記室部の前記下方部において溶解はするか炭化又は点火 することはない温度に達する。次に、この溶融状態のプラスチック材は、重力に より、前記フィルタ２６を通過して流れ、前記排出口２４を介して前記室部から 流出する。前記溶融材は、適当な容器に収集され、いまや非常に容積か少なくな っているので、容易に搬送することが出来、更に、リサイクル、即ち、膨張プラ スチック材製品へと再形成することか可能である。

第２及び第３図において、高密化装置の別の実施例が示されており、これは特に 汚染されたプラスチック材又は製品に対して有用である。前記室部１０は、キャ ビネット４０内に納められている。前記室部の頂部には、その前部において筒状 容器４２と、該容器に形成された開口部４３を介して連通ずる開口部４１が形成 されている。前記容器４２に一旦廃棄物が投入されると、この容器は手動によっ てその軸芯周りで回動されて、前記開口部４１を閉鎖し、前記廃棄物を前記室部 １０中へと捨入する。この構成によれば、前記室部１０内への直接のアクセスを 防止することが出来る。前記容器４２は、重量感応式ベアリング４４上に回転可 能に配置されているので、もしも重過ぎる物が前記容器中に投入された場合には 、これらのベアリングがロックして前記容器４２が回転するのを妨げる。前記室 部の排出部には、スライド弁４４が設けられ、この下にはその下端部にスライド 弁４６を備えた排出室部４５か設けられている。前記排出室部４５のその上方端 部の壁には加熱部材４７が組み込まれており、前記排出室部４５のその中央及び 下方端部の壁には冷却ダクト４８が組み込まれている。

前記弁４４が開き前記弁４６か閉じると、前記排出室部４５は、前記主室部１０ からの溶融プラスチック材によって満たされる。前記加熱部材４７は、この材の 溶融状態の維持に寄与し、これによってこの材が前記排出室部内へと流入するよ うになる。次に、前記弁４４が閉じられ、冷却流体が前記ダクト４８から流され て前記材を固化する。その後、前記弁４６が開き、前記固化物が前記排出室部か らトレー５０へと流れることを許容する。

前記キャビネットの前記前壁には開口部５１が形成されている。前記冷却室から の固形物は、前記開口部５１を介して前記トレー５０上へと除去可能である。し かしなから、前記装置の加熱部材がオフされてから特定の時間間隔までは前記ド ア５２をロックするためにタイマが設けられている。

開放位置の弁４４と弁４６のいずれかをスロットダイに置き換えることによって 、加熱溶融粒化装置又はペレット作成機へと直接供給する冷却コンベアへと直接 供給するための連続鋳造工程を達成することが可能である。

変形例において、前記室部１０の前記下部は、円錐形状に変えて、部分球形状（ 例えば、半球形状が可能）に構成し、その表面積を増加させることができる。

第４図は、第２図及び第３図の装置の前記排出室部の別の構成を示す。この排出 室部は、横、水平軸芯Ａ周りで回転可能に搭載された筒状ロータ６０を有する。

このロータ６０は、その外面に多数の内側に傾斜した凹部６２を備え、その例と してこのような凹部６２を４個有したものが図示されている。電気モータと駆動 トランスミッションとが、時間間隔をおいて前記ロータを作動させるために設け られている。一つの凹部６２は、前記溶融室部からの前記排出口と位置合わせさ れており、溶融プラスチック材によって充填される。次に、前記ロータか回転し 、この凹部を冷却位置へと移動させ、これと同時に、次の凹部が天頂又は充填位 置へと移動させられる。

そして、次にロータが再び回転し、冷却され固化されたプラスチック材を底部又 は排出位置へと移動させ、ここでプラスチック材は重力により前記ロータから前 記トレー５０上へと落下する。前記ロータは、前記排出室部のケース６４内に配 設されている。このケースは、好ましくは、前記溶融室部の近傍において加熱部 材を組み込んでおり、又、好ましくは、前記冷却凹部の近くにおいて冷却チュー ブか一体形成されている。好ましくは、前記ケース６４は、なんらかの加熱及び ／又は冷却部材を組み込んだ状態でアルミニウム又はアルミニウム合金から鋳造 形成される。好ましくは、前記ロータも又、アルミニウム又はアルミニウム合金 の鋳造物から構成される。

好ましくは、前記プラスチック材と接触する前記ケース６４と前記ロータ６０の 表面は、例えばテフロンのような四弗化樹脂等の低摩擦材によって被覆されてい る。

第５図は、前記排出室部の別の構成を示す。前記主室部の前記排出口の下方に、 水平スライド板７０か設けられている。この図示された例において、この開口部 は、中央ウェッブ７１によって二つの部分に分割されている。

前記スライド板７０は水平テーブル７２上に支持されていて、二つの凹部７３． ７４が形成されている。これにかわる構成として、凹部７３は、前記主室部から の排出口の部分７５の下部に位置し、次に、前記スライド７０か左側に移動し、 前記凹部７３中のプラスチック体（今や冷却され固化している）が、重力によっ て排出され、同時に、凹部７４が前記主室部からの排出口の部分７６の下部に位 置することが出来る。その後、前記スライド７０が右側に移動し、凹部７３が新 たな溶融プラスチック材を受け、更に、凹部７４中のプラスチ・ンク体が排出さ れる。

上述した装置から排出されるプラスチック体は、他の廃棄物の焼却を補助したり 産業用ボイラの燃料となる燃料材として利用可能である。

以上の記載から、上述した装置は、前記室部の壁の熱伝導性を利用したちのてあ り、更に、この壁が四弗化樹脂又はその他のコーティングによって滑り性能か改 善されたものであって、プラスチック材を高密化又は固化することによって、そ の物理的又は分子状態を変化させるものであることが理解されるであろう。前記 室部の下部１６は、その水平方向断面がすべて円形であって、少なくとも該室部 のこの部分１６の内面は、翼、バッフル、フィンその他の障害物が全く無い開放 空間である。前記室部の頂部から導入された廃棄物は、如何なる機械的手段の補 助なしに、重力によって下降し、最終的に、溶融状態で前記排出口へと到達する 。更に、この部分における溶融材は、重力によって、そして如何なる機械的手段 の補助なしに、前記排出口から流出するのである。

補正帯の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成４年５月１１日　劇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高密化対象材料を受けるための室部を有し、この室部は、金属の鋳造によっ て形成され、かつ、その内部に加熱部材を組み込んだ壁体と、前記室部の底部に 形成され、溶融プラスチック材が重力によって通過する排出口とを備えているプ ラスチック材の高密化装置。 ２）前記壁体の内面は、その断面が円形である請求項１に記載の高密化装置。 ３）前記室部の前記壁体は、この室部の底部に向かって傾斜形状である請求項１ に記載の高密化装置。 ４）前記室部の前記壁体は、ほぼ円錐又は円形形状である請求項３に記載の高密 化装置。 ５）前記壁体の前記内面は、重合材によって被覆されている請求項１ないし４の いずれか１に記載の高密化装置。 ６）更に、空気流によって前記プラスチック材を粒状態で前記室部内へと導入す る手段を有している請求項１ないし５のいずれか１に記載の高密化装置。 ７）更に、前記排出口の下方に位置し、かつ、前記溶融プラスチック材を固化す るための一体形成された冷却手段を備えた排出室部を有している請求項１ないし ６のいずれか１に記載の高密化装置。 ８）更に、前記排出室部の入口及び出口に設けられた弁を有している請求項７に 記載の高密化装置。 ９）前記排出室部は、一連の回転位置において、溶融プラスチック材を受けて、 これを固化し、この固化体を排出するための多数の凹部を備えたロータを有して いる請求項７に記載の高密化装置。 １０）前記排出室部は、溶融プラスチック材を受ける一体形成された少なくとも 一つの凹部を備えた水平スライド板を有する請求項７に記載の高密化装置。 １１）その内部に金属の鋳造によって形成され、かつ、加熱部材を組み込んだ壁 体を備えた室部にプラスチック材を投入する工程と、前記加熱部材を作動して前 記プラスチック材を溶融する工程と、該溶融プラスチック材を前記室部の底部に 設けられた排出口を重力によって通過させる工程とを有するプラスチック材の高 密化方法。 １２）請求項１１に記載の方法による固化プラスチック材から形成される燃料材 。