JPH1134055A

JPH1134055A - 廃プラスチック材減容装置

Info

Publication number: JPH1134055A
Application number: JP18939597A
Authority: JP
Inventors: Toshisuke Sakai; 敏輔酒井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】加圧部に異常が発生した場合には異常箇所を
判別でき、迅速に修復できてメンテナンス性を向上さ
せ、スーパー等の店舗屋外に設置できる小型で軽量の廃
プラスチック材減容装置を提供することを目的とする。【解決手段】処理容器２内に可動自在に設けた加圧部
３の圧力値を電圧に変換する圧力センサ３２を設け、圧
力センサ３２と加圧時間により制御部２４が加圧部３の
異常を判別するようにした廃プラスチック材減容装置と
し、異常箇所の判別、メンテナンス性の向上とともに、
小型軽量化を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭、事業所、店
舗等で発生する発泡スチロール等の廃プラスチック材を
加熱軟化・加圧して減容処理する廃プラスチック材減容
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、家庭、事業所、店舗等から大
量の廃棄物が排出され、焼却、埋め立て等の処理施設の
容量不足や、回収、運搬等を含めた処理コストの増大等
から、その対策が急がれている。その対策としては、廃
棄物の排出量を減らすことが根本的解決になるが、リサ
イクルによる資源としての活用も一方で極めて有効であ
る。

【０００３】なかでも、廃プラスチック材は、原料が貴
重なエネルギー資源の石油であることや、埋め立て処理
しても腐敗せず、さらに嵩が大きい等の理由でリサイク
ルの対象として注目されている。その中でも、特に発泡
スチロールは、その軽量性、緩衝性、低コスト等の理由
から流通容器として頻繁に使用され、その代替材料も今
のところ見当たらないことから、リサイクルして再利用
することが強く望まれている。

【０００４】しかし、この発泡スチロールを回収して一
ヵ所に集めリサイクルする場合には、嵩が大きいために
運搬費用が高くなり、これがリサイクルコスト全体を高
くするという問題がある。このため、家庭、事業所、店
舗等の廃プラスチック材の発生する場所に設置して、そ
の容積を減らす減容処理装置が提案されている。

【０００５】この減容処理装置は、加熱によって発泡ス
チロール等を軟化し軟化固形物を形成するものである。
こうして減容して得られた軟化固形物は業者によって回
収され、リサイクル工場でリサイクル加工される。

【０００６】しかしながら、加熱するだけで発泡スチロ
ール等を減容処理する方法は、発泡スチロールが軟化、
場合によっては溶融するまで加熱しなければならず、そ
のために２００℃以上にまで加熱し、軟化、溶融に要す
る時間も長時間必要であった。

【０００７】そこで、この減容処理方法を改善したもの
として、従来、次のような技術（特開平６−２３８６９
０号公報）が提案されている。つまり、この技術は、軟
化して減容した発泡スチロールを金型内に充填し、加熱
しながらプランジャによって加圧整形することによって
処理温度を下げ、処理時間を短縮して廃プラスチック材
の再利用を促進しようとするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平６−２３８６９０号公報に記載された発泡スチロー
ルの処理方法は、比較的に低い温度で短時間に減容でき
るものの、プランジャを含む加圧機構が複雑で、加圧部
の異常を検出できても判別はできないという問題があっ
た。したがって、一般家庭やスーパー等の店舗屋外に設
置しても、すぐには修復ができず、メンテナンス性が悪
いという問題もあった。特に処理量の多いスーパー等で
は、未処理容器の嵩が大きいために保管場所がないとい
う問題もある。

【０００９】そこで本発明は、前記従来の問題点を解決
するもので、加圧部に異常が発生した場合には異常箇所
を判別でき、迅速に修復できてメンテナンス性を向上さ
せ、スーパー等の店舗屋外に設置できる小型で軽量の廃
プラスチック材減容装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の廃プラスチック材減容装置は、発泡スチロー
ル等の廃プラスチック材を加熱軟化・加圧して減容処理
する廃プラスチック材減容装置であって、送風機と加熱
器および加圧部の動作を制御する制御部と、前記加圧部
の圧力値を検出する圧力センサを設け、制御部が、圧力
センサと加圧時間により加圧部の異常を判別するように
したものである。

【００１１】この発明によれば、加圧部に異常が発生し
た場合には異常箇所を判別し、迅速に修復できてメンテ
ナンス性のよい廃プラスチック材減容装置が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、開閉蓋を備え廃プラスチック材を収納し軟化させる
処理容器と、前記処理容器に連通され熱風を循環する熱
風循環路と、前記熱風循環路に設けられ循環するガスを
加熱する加熱器および送風機と、前記処理容器の底部側
に設けられ軟化した廃プラスチック材を加圧して減容す
る加圧部と、前記送風機と加熱器および加圧部の動作を
制御する制御部と、前記加圧部の圧力値を検出する圧力
センサを設けた廃プラスチック材減容装置であり、加圧
部の圧力値を一定に制御できるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の廃プラスチック材減容装置において、制御部
が、圧力センサと加圧時間により加圧部の異常を判別す
るようにしたものであり、加圧部に異常が発生した場合
には異常箇所を判別し、迅速に修復でき、メンテナンス
性を向上させるという作用を有する。

【００１４】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１の廃プ
ラスチック材減容装置の概略構成を示す断面図である。

【００１５】図１において、１は廃プラスチック材減容
装置の本体で、内部に耐熱容器２２と、廃プラスチック
材３０を収納して軟化する処理容器２が設けられてい
る。この耐熱容器２２は２００℃程度の熱風が本体１の
外に漏出しない構造になっており、その材質はポリアミ
ド系等の耐熱性に優れたプラスチック等が適当である。

【００１６】ここで処理容器２の容積の大きさについて
説明する。当発明者の調査によれば、中規模都市のスー
パー等の店舗に回収される廃プラスチック材３０は、発
泡スチロール製のトレイが主であり、１日平均で４００
枚程度である。この回収されたトレイをそのまま集める
と、約２００リットル程度になる。したがって、処理容
器２の内容積を最大２００リットル程度の大きさにして
おけば、スーパー等の店舗に回収される廃プラスチック
材３０を一時的に他の容器に収納する煩雑さがなく、そ
の度に処理容器２に一旦収容し、その後で１日分をまと
めて減容処理することができる。ここで、たとえば処理
容器２の外形寸法を幅５０ｃｍ×高さ８０ｃｍ程度にす
ると、スーパー等の店舗入口付近の屋外に設置しても、
買い物客の障害になる程のものでなく、買い物客が容易
に利用することができ、廃プラスチック材３０の回収率
も高めることができる。さらに、１日に回収される量の
廃プラスチック材３０をその日に減容処理することがで
きるため、長期間回収容器に放置してトレイに付着した
食品等が腐敗して臭いを放ったり、蝿などの小動物が集
まってくるのを防ぐことができる。

【００１７】また、処理容器２の側面側には、熱風の側
面吐出口１８が適当数設けられ、その上面側にはＯリン
グ状弾性体５を備えた開閉蓋６が設けられている。この
開閉蓋６は廃プラスチック材３０を処理容器２に投入す
るときに開け、処理容器２内で軟化して処理するときに
密閉するようになっている。さらに、処理容器２の底部
側には上下可動の加圧部３が設けられ、１６０℃程度の
熱風によって軟化された廃プラスチック材３０を開閉蓋
６との間で面加圧して減容する。この加圧部３は、加圧
アクチュエータ４と、加圧アクチュエータ４によって往
復動され廃プラスチック材３０を直接加圧するピストン
２８から構成されている。

【００１８】加圧アクチュエータ４は、伸縮自在のゴム
風船状の空気袋等よりなり、空気ポンプ２１から空気路
２７を圧送される空気によって膨脹させられ、ピストン
２８を押し上げて廃プラスチック材３０を減容し、空気
路２７に接続された圧力センサ３２により圧力値を電圧
に変換して制御部２４に伝達する。制御部２４は、空気
ポンプ２１に供給される電力をスイッチ回路等を切り替
えること等により制御して、圧送される空気圧を調節す
る。その後に圧力調節弁１３が開けられ、内部に蓄積し
た空気を排出して加圧部３を元の位置に戻るようにして
ある。

【００１９】減容の際、Ｏリング状弾性体５によって廃
プラスチック材３０が外部へ漏出することはない。この
とき圧送される空気圧は０．２Ｋｇ／ｃｍ²程度あれば
よく、たとえば加圧部３の面積が１０００ｃｍ²であれ
ば、２００Ｋｇ程度の加圧力が得られることになる。こ
のように加圧部３の構造は比較的簡単なもので、空気ポ
ンプ２１の排気能力も小さくてよく、騒音も小さく抑え
ることができ、スーパー等の店舗に設置することができ
る。

【００２０】７は送風機で、送風量は約５００リットル
／分の能力があり、処理容器２に熱風を循環させてい
る。また、熱風循環路１１には、循環するガスを加熱す
る電熱ヒータである加熱部８が設けられ、熱風循環路１
１の熱風吐出口１０の近くには温度センサ９が設けられ
ている。これによって温度センサ９が検知した熱風の温
度を制御部２４に伝達し、加熱部８に供給される電力を
スイッチ回路等を切り替えること等により制御して、熱
風の温度を１５０℃程度の温度範囲に調節する。

【００２１】１２は排出路で、その一端部を熱風循環路
１１に連通して設けられ、循環する熱風の一部を分岐し
て系外に排出する。この実施の形態１においては、排出
路１２には約１０リットル／分の流量の可燃性ガスを含
んだ熱風が排出されるように、熱風循環口１１ａの口径
を選択して構成されている。廃プラスチック材３０が発
泡スチロールの場合には、この可燃性ガスはブタンやト
ルエンおよびキシレン等の発泡ガスや、減容処理時に気
化したスチレンモノマーガス等が数千ｐｐｍ程度混合さ
れたものである。これらの可燃性ガスの可燃濃度は１５
０００ｐｐｍ以上であり、通常の減容処理では発火して
燃焼することはない。

【００２２】排出路１２の他端部には、排出される可燃
性ガスを酸化して無煙燃焼させる酸化処理部１４が設け
られている。酸化処理部１４には、触媒加熱部１６によ
って加熱され排出ガスの酸化を加速する燃焼触媒１５
と、酸化して排出される排出ガスの温度を検知する排出
ガス温度センサ１７と、酸化ガスを装置外部に排出する
酸化ガス排出口２０と、雨水の侵入を防ぐ防雨型ルーバ
３１が設けられている。

【００２３】２３は耐熱容器２２に設けられた空気吸入
口で、熱風循環時には常時外部から空気を吸入してい
る。この吸引された空気の量と排出ガスの量はバランス
しており、これによって、後述するように可燃性ガスが
高濃度になりすぎるのを防ぐことができる。

【００２４】制御部２４は、この廃プラスチック材減容
装置の運転を制御するもので、循環する熱風の温度、循
環風量、加圧部３内の圧力等を制御する。

【００２５】図中の１９は耐熱容器２２と処理容器２間
に形成されたガス流路、２６はフィルタで、廃プラスチ
ック材３０の小片が熱風吐出口１０に入り込むのを防い
でいる。

【００２６】以上のように構成された廃プラスチック材
減容装置について、以下、その動作を図１に基ずいて説
明する。開閉蓋６を開けて廃プラスチック材３０を処理
容器２に投入する。次に開閉蓋６を閉じ、制御部２４か
らの制御によって送風機７に通電して送風を開始し、つ
ぎに加熱部８に通電して循環するガスを加熱する。この
ときの加熱温度は１２０〜１５０℃で、温度センサ９が
これを検知し、検知信号を制御部２４に伝達して所定の
温度に保つように制御されている。

【００２７】熱風は矢印ｂで示すように熱風吐出口１０
から処理容器２内に吐出されて、処理容器２内に投入さ
れた廃プラスチック材３０を加熱して軟化する。つぎに
熱風は矢印ｃに示すように側面吐出口１８から吐出さ
れ、耐熱容器２２の内面と処理容器２の外面との間に形
成されたガス流路１９を流れて送風機７の吸気口に達
し、矢印ｄに示すように熱風循環路１１を循環する。

【００２８】処理容器２内の廃プラスチック材３０は熱
風で加熱されると、廃プラスチック材３０が占有してい
た見かけの嵩が小さくなるのに加え、たとえば発泡スチ
ロール等の場合には、当初から発泡部に含まれていた発
泡ガスが分離され、また、スチロールの一部が気化する
こと等によってその容積が減少する。すなわち、廃プラ
スチック材３０は、加熱すると当初の形を概略保ちなが
ら収縮して嵩が著しく減少し、軟化しやすい部分から軟
化を開始して減容化する。そして容積をさらに減少化
し、また、減容速度を高めるために加圧部３で圧縮す
る。圧力調節弁１３を閉じて空気ポンプ２１を作動させ
ると、空気袋等からなる加圧アクチュエータ４に空気が
圧送され、ピストン２８は矢印ｇに示すように移動し、
処理容器２内の廃プラスチック材３０を開閉蓋６との間
で圧縮して減容する。減容され嵩が小さくなった廃プラ
スチック材３０は回収され、何日分かをまとめて回収業
者等に収集されリサイクルされる。

【００２９】この減容処理時に、廃プラスチック材３０
が発泡スチロールの場合には、可燃性ガスとして廃プラ
スチック材３０から分離されたブタンガス等と、スチレ
ンモノマーガスが発生する。この可燃性ガスを含んだ熱
風は、循環する間に次第にその濃度を高め、可燃濃度範
囲になって火気が近づくと急激に燃焼して本体１を損傷
する。また、スチレンモノマーガスは可燃性であるとと
もに刺激臭が強いため、これら可燃性ガスを一部含んだ
熱風をそのまま系外に排出すると周囲に不快感を与える
し、安全性からも好ましくない。

【００３０】そこで本実施の形態１では、新しい空気を
矢印ｆに示すように吸い込みながら、矢印ｅに示すよう
に循環している熱風の一部を排出路１２に分岐させ、酸
化処理部１４で可燃性ガスを酸化すると同時に無臭にし
て系外に排出している。酸化処理部１４に設けた触媒加
熱部１６によって３５０℃以上に加熱された燃焼触媒１
５に可燃ガスを含んだ排出ガスを通過させて燃焼酸化
し、浄化されたガスを酸化ガス排出口２０から排出す
る。このようにすると、循環する熱風ガス内の可燃性ガ
ス濃度を所定の濃度に抑えるとともに、排出ガスを燃焼
触媒１５に通過させることで、無煙燃焼することができ
る。

【００３１】次に加圧部３の異常判断処理について、図
２および図３を用いて説明する。図２は、本発明の実施
の形態１の廃プラスチック材減容装置における加圧動作
中の圧力制御フローチャート、図３は、同廃プラスチッ
ク材減容装置における加圧動作以外での圧力異常判断処
理フローチャートである。

【００３２】加圧動作中は、まずステップＳ１にて空気
ポンプ２１が動作中であるか判断し、動作中であればス
テップＳ２で圧力値が０．２１Ｋｇ／ｃｍ²以上かどう
か判断する。圧力値が０．２１Ｋｇ／ｃｍ²以上の場
合、ステップＳ３で空気ポンプ２１を停止し、ステップ
Ｓ４で加圧動作開始から１．５分（Ｔ１）以上経過した
かどうか判断する。Ｔ１は、この実施の形態１において
ピストン２８が処理容器２の下部から上部まで上昇する
のに最小にかかる時間を設定している。Ｔ１以上経過し
た場合はそのままこの処理を終わり、Ｔ１未満であれ
ば、ピストン２８が処理容器２の途中で引っかかってい
る異常と判定する。ステップＳ２で圧力値が０．２１Ｋ
ｇ／ｃｍ²未満であった場合、ステップＳ５で加圧動作
開始から３分（Ｔ２）以上経過したかどうか判断する。
Ｔ２は、この実施の形態１においてピストン２８が処理
容器２の下部から上部まで上昇するのに最大にかかる時
間を設定している。Ｔ２以上経過した場合は、加圧アク
チュエータ４が破れたか、空気ポンプ２１のフィルタが
目詰まりした異常と判定する。ステップＳ１で空気ポン
プ２１が停止中であればステップＳ６で圧力値が０．１
９Ｋｇ／ｃｍ²以上かどうか判断する。圧力値が０．１
９Ｋｇ／ｃｍ²以上の場合、さらにステップＳ７で０．
２５Ｋｇ／ｃｍ²以上かどうか判断する。圧力値が０．
２５Ｋｇ／ｃｍ²以上であれば、空気ポンプ２１の制御
不能異常と判定する。ステップＳ６で０．１９Ｋｇ／ｃ
ｍ²未満であれば、そのまま空気ポンプ２１を動作させ
て圧力制御を続行する。

【００３３】加圧動作時以外では、ステップＳ１０で加
圧動作終了から１０秒（Ｔ３）以上経過したか判断し、
Ｔ３以上経過している場合は、ステップＳ１１で圧力値
が０．０５Ｋｇ／ｃｍ²以上かどうか判断する。Ｔ３
は、この実施の形態１において、圧力調節弁１３を開い
てから圧力値が０．０５Ｋｇ／ｃｍ²未満まで低下する
までの最大時間を設定している。圧力値が０．０５Ｋｇ
／ｃｍ²以上であれば、ステップＳ１２でさらにそれか
ら１０秒（Ｔ４）その状態が継続しているか判断する。
Ｔ４の間継続していた場合は、圧力調節弁１３の制御不
能異常と判定する。

【００３４】以上のように圧力センサ３２と加圧時間に
より制御を行うことによって制御部２４が加圧部３の異
常を判断し、加圧部３に異常が発生した場合には異常箇
所を判別でき、迅速に修復できるのでメンテナンス性が
向上する。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
廃プラスチック材減容装置は、廃プラスチック材を収納
し軟化させる処理容器と、前記処理容器に連通され熱風
を循環する熱風循環路と、前記熱風循環路に設けられ循
環するガスを加熱する加熱器および送風機と、前記処理
容器の底部側に設けられ軟化した廃プラスチック材を加
圧して減容する加圧部と、前記送風機と加熱器および加
圧部の動作を制御する制御部と、前記加圧部の圧力値を
検出する圧力センサを設けたものであり、圧力センサと
加圧時間により制御部が加圧部の異常箇所を判別するの
で、迅速に修復でき、メンテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の廃プラスチック材減容
装置の概略構成を示す断面図

【図２】同廃プラスチック材減容装置における加圧動作
中の圧力制御フローチャート

【図３】同廃プラスチック材減容装置における加圧動作
以外での圧力異常判断処理フローチャート

【符号の説明】

１本体２処理容器３加圧部４加圧アクチュエータ５Ｏリング状弾性体６開閉蓋７送風機８加熱部９温度センサ１０熱風吐出口１１熱風循環路１１ａ熱風循環口１２排出路１２ａ排出口１３圧力調節弁１４酸化処理部１５燃焼触媒１６触媒加熱部１７排出ガス温度センサ１８側面吐出口１９ガス流路２０酸化ガス排出口２１空気ポンプ２２耐熱容器２３空気吸入口２４制御部２６フィルタ２７空気路２８ピストン３０廃プラスチック材３１防雨型ルーバ３２圧力センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉蓋を備え廃プラスチック材を収納し軟
化させる処理容器と、前記処理容器に連通され熱風を循
環する熱風循環路と、前記熱風循環路に設けられ循環す
るガスを加熱する加熱器および送風機と、前記処理容器
の底部側に設けられ軟化した廃プラスチック材を加圧し
て減容する加圧部と、前記送風機と加熱器および加圧部
の動作を制御する制御部と、前記加圧部の圧力値を検出
する圧力センサを設けたことを特徴とする廃プラスチッ
ク材減容装置。
【請求項２】制御部が、圧力センサと加圧時間により加
圧部の異常を判別することを特徴とする請求項１記載の
廃プラスチック材減容装置。