JPH03272812A - 廃棄合成樹脂の減容装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、廃棄合成樹脂４・有効ζ、二重利用てきる
よう（、二減容ずろ装置ここ躍１する。

【従来の技術ならひに課題］ 現作、膨大な量の使用済み合成樹脂が発生ｉ、・−で−
いる。さらζご、−その竜は著し・く増加し、でいる。 使用清み６成樹脂は、はとＡ）とを焼却し・て廃棄処理
し７ている。廃棄合成樹脂のす尭ノ」炉は寿命か短く、
焼却」ストを晶騰させている。Ｊ、た、合成樹脂の種類
によっでｔｉ、焼却時ここ自毒カスを発生する。 使用済みの合成樹脂の一部は、再生品の成形に利用され
でいる６廃棄合成樹脂を再利用するには、拷れた合成樹
脂を洗浄して溶融し、ベレット状ここ成形し′Ｃ再利用
しでいる６　この方法は、廃棄合成樹脂をべＬ・ットに
加工する処理二ゴストが高くなる欠点がある。 膨大な発生量の廃棄合成樹脂な、イｉ効に再利用するこ
こは、如何に処理コストを低減して減容できるかが大切
である。減容された廃棄合成樹脂は、成形機で間成形で
きる。 先端が細くなったシリンダーに、廃棄合成樹脂を押し込
んで減容する装置は開発きれＶいる（特開昭６１、、、
−８２８７９号公弔）Ｄ　この減容装置は、押し出さ゛
れる廃棄合成樹脂を熱で溶融するためとこ、シリンダー
の先端を加熱しＣいる。この減容装置は、ピストンても
−）Ｔニジリンダ−内に廃棄合成樹脂を押し・えろみ、
先端で加熱溶融し、減容古れた状態でシリンダーから押
し出し、・ている。 この構造の減容装置は、シリンダーを、高温に加熱する
山に多酸ω熱エネルギーを必要さｚする。 このため、ランニングコストか高くなる。 こＱ）欠点を解決する減容装置として、合成樹脂を自己
発熱で溶融する装置が開発とれでいる（実公昭６２−２
２３４Ｏ号公報）。この装置ｔｊ、廃棄合成樹脂を押し
出すスクリスウ軸をシリンダーに内蔵させている。シリ
ンターの先端間「１部を細く絞り、この部分で合成樹脂
勢摩擦熱で発熱させている。シリンダーの先端部で、合
成樹脂の発熱量が増加するように、スクリ：７．つ軸の
先ｍａｒ、合成樹脂の移送量が少なくなる形状としＣい
る。 この構造の減容装置ｔま、シリンダー・を加熱す゛る熱
エネルギーを少なくてきる。（）かしながら、全ての熱
可塑性の廃棄合成樹脂を能率よく減容することか難しい
。それは、合成樹脂の種類や、水分含自宅Ｃ＝よって、
発熱量が著（７／〈変動することが理由子゛ある。 さらに、この構造の減容装置は、水分率の高い合成樹脂
を使用する２＝、爆発する危険性がある。 爆発は、廃棄合成樹脂に含まれる水分が、減容シリンダ
一部内で一次に気化膨張することか原因″Ｃある。シリ
ンダー内で合成樹脂が爆発すると、半溶融された合成樹
脂かシリンダー内て・押しｌ戻されて投入［１１１１に
逆流（〕、水蒸気と一緒に噴射し、・で著し・く危険な
状態となり、人身事故の原因どなっているのが実状であ
る。このため。水分率の高い廃棄合成樹脂を安全に減容
てきない欠点もあ・ノた。 本発明者は、・二の欠点を解決す−ることをＦｊ的に、
第５間ここ示ず減容装置を開発したく特願平１−１９９
９１７号）。この７Ｉｉ容：装置は、シリンダー１と、
シリンダー内ここ回転自右二に配設されたｑＺ駆動軸と
、呪に動軸２に回転されるテ・−バー軸６と、駆動軸２
を回転させるモーター４とを備えでいる。 シリンダー１は、廃棄合成樹脂の種類によって、発熟秋
態を調整できるように、開［１端に向かって断面積が大
きくなるテーバ・−状の発熱減容間Ｄ７が設けられてい
る。デーパ−・軸６は、発熱減容間Ｖ’Ｊ７との開に所
定の隙間がＹきるようとこ、廃棄合成樹脂の押出方向に
向かっ゛τ次第に太くなる・ｉ−バー・状をしでいる。 この減容装置は、 減容する。 ■　廃棄合成樹脂が、シリンダー１に供給される。 ■　シリンダー］に送り込まれた合成樹脂は、スクリニ
７つ軸５−（２前方ここ圧送される。 Ｃ３）シリンダー１内でＪ〕二送された廃棄合成樹脂は
、発熱量８開１１７とテーパー軸６どの間で摩擦されで
ｎ己発熱する。 この部分Ｃ廃棄合成樹脂か自己発熱するのは、同転Ｊる
ーゲ・−バー軸６ごこよ−）Ｃ１発坤減容開ト１７の内
直乙に押圧された状態で、摩擦しなから廃棄合成樹脂が
圧送されるから“Ｃある。 廃棄合成樹脂の発熱量は、発熱減容間ロアの内面と、デ
ーバー軸６の外面とび〕隙間間隔て一調整できる。この
隙間を狭くすると、廃棄合成樹脂は強く押圧されて、発
熱量か多くなる。反対ここ、この隙間を広く調整すると
、ｍ棄台成Ｉ５１脂の押圧摩擦力が少なくなり、発熱量
が減少４−る。 ■　シリンダー】で減容された廃棄ｆ′ｉ成樹脂は、発
熱減容間Ｌｊ７とデーパ−Ｍ６との間から押し出される
。 このようζ１ニジ・て廃棄合成樹脂を減容する装置は、
能率よく、種々の合成樹脂を減容できる特長がある。し
かしながら、フ゛−バー軸６と発熱減容間ロアから押し
出される合成樹脂が、テーパー軸６の表面に溶着し、剥
離する０）が難しい欠点かあ・〕た。 この発明はきらにこの欠点を解決することをｌＪ的に開
発されたも、の−で、この発明的重要な目的は、減容し
で押し出Ｓれる合成樹脂をスムーズに公卿して排出でき
る廃棄合成樹脂の減容装置を提供するにある。

【従来の課題を解決する為の手段】

この発明０廃棄合成樹脂の減容装置は、前述の目的を達
成するｔ・めに、下記の構成をｆｌＳｌλでいる。 （ａ）　　減容装＠は、廃棄合成樹脂を押し出１シリン
ダー１と、シリンダー１内に回転目在に配設された駆動
軸２と、駆動軸２を同転させる七−ター４とを備えてい
る。 （ｂ）　　シリンダー１は、開１１端に向かって断面積
が大きくなるテーパー状の発熱減容開目゛７を備えでい
る。 （シ）　　駆動軸２にはテーパー軸６が連結されｔいる
。 （ｄ）　　テーパー軸６と発熱減容間「］゛ｉどの間に
所定の隙間ができるように、デーバー軸６は廃棄合成樹
脂の押出方向と・二向かすで次第ζ、゛太くなるチーバ
ー状をしている。 （ｅ）　　テーパー軸（Ｓの内部には冷却水路６Ａか設
けられている。 （ｆ）　　テーパー軸６の冷却水路６　Ａ　ｔこは、冷
却水の供給手段Ｃが連結されでおり、冷却水の供給手段
Ｃから送り込まれる水て強制的にコ０却Ｓれでいる。

【作用効果】

この発明の減容装置−は、下記の状態で廃棄合成樹脂を
減容して排出する。 ０）シリンダーに供給された廃棄合成樹脂ｔ」、発熱減
容間Ｄ７とデーバー軸Ｅ５どの隙間で摩擦され、加熱溶
Ｍ＋きれた後シリンダーから押し出されこの部分で廃棄
合成樹脂が自己発熱するのは。 回転するテーバ・−軸６ｔこよって、発熱減容間１］７
０内面に押圧された状態で、摩擦し／ながら廃棄合成樹
脂が圧送されろｈ′１１♂である。 だだ、この発明の減容装置は７　シリンダ〜　】とテー
パー軸６との間て、廃棄合成樹脂を必ず（２・も完全に
溶融する必要はない。Ｒ：棄合成樹脂を、゛「溶融状態
とし、あるいは、一部溶融する状態とり。 でも、充分に減容できるからである。 ■　シリンダーか＾押し出される合成樹脂は、テーパー
軸６の表面に溶着されることがなく押し・出される。そ
れは、テーパー軸６が、内部に治、人される冷却水で強
制的ζ４：冷却されでいるからである。 最初、本発明者は、テーパー軸６を強制冷却ｒると、廃
棄合成樹脂の発熱温度が低下し゛こ、シリンダー内で充
分に減容きれないと考えた。そのため、掻取羽根てテー
パー軸６の表面Ｃ，：溶着された合成樹脂を剥離する機
構を開発した６１）かし・ながら、この構造によると、
西条のあるデ・−バー軸６の表面と１−掻取羽根を沿わ
せることか難（、・い欠点があ−った・。 そごで、オ、発明者は、−テーパー軸６を強制冷却する
減容装置を試作し２　合成樹脂の減容状態を詳細に観察
１）た。その結果、驚いたこと乙！、テーパー軸を強制
７０却するにもかかわらず、廃棄８′成樹脂は充分Ｃ４
：加熱溶融されＣ減容できる。“二とζ４″：族１カし
・た。それは、廃棄合成樹脂が摩擦熱で加納溶融される
のか、廃棄合成樹脂どデー−バー軸との開で摩擦される
よりも、合成樹脂１１体の摩［４こよる発熱か大きいこ
とが理由である。 強制冷却されたテーバ・−軸は、廃棄合成樹脂を充分こ
こ発熱するにもかかわらず、それ自体の表面温度が低く
設定できるので、溶融Ｌ）た合成樹脂が表面に溶着され
ることがない。したがって、この発明の減容装置は、シ
リンダー内ｒ：溶融された合成樹脂が、極めてスムーズ
ごこ排出できる？１長な実現する。

【好まし・シ）実施例】

以下、この発明の実施例を図面に基ついて説明する。 倶し、以７：に示す実施例Ｌｔ、この発明の妓術思想を
具体化する為の減８装置を例示するもの７゛あ一フて、
この発明の減、′Ｒ，装置は、構成部品の材質、形状、
構造、配置を下記の構造に特定するものでない。この発
明の減容装置は、特許請求の範囲に記載の範囲に於て、
挿々の変型が加えられる。 更に、この明細書は、特許請求の範囲が理解し・易いよ
うに、実施例に示される部材に対応する番号な、　「特
許請求の範囲の欄」、　「従来の課題を解決する為の手
段の欄」およＵ「作用効果の欄」に示される部材ｔ、二
付記しＣいる。ただ、特許請求の範囲とこ示きれる部Ｈ
゛を、実施例の部材ＩＺ特定するも０）てζま決しでな
い。 第１図の概略問直図と、第２図の斜視図に示す廃棄合成
樹脂の減容装置ζま、 ■　シリンダーｌと、 ■　シリンダー１内に同転自在に配設きれた駆動軸２と
、 ■　駆動軸２の先端に連結されたデーバー軸６と、 ■　デーバー軸６を強制冷却する冷却水の供給手段Ｃと
、 ■　駆動軸２を回転させろ七〜ター４とを備えでいる。 シリンダー・１は、廃棄合成樹脂を加熱り、　Ｃ減容す
る減容シリンダー・部ＩＡと、減容シリンダ一部ＩＡに
廃棄合成樹脂を圧入４る押込シリンダ一部ＩＢ＆からな
っている。押込シリンダ一部ＩＢは減容シリンダ一部１
Ａの先端仁こ連結されで、押込シリンダ一部ＩＢと減容
シリンダ一部１Ａとは直列に接続されている。 減容シリンダ一部ＩＡｌよ、廃棄合成樹脂を減容してシ
リンダー１から排出する。減容シリンダ〜・部ＩＡは、
廃棄合成樹脂の種類や水分！ｌコこよって、発塾状態を
調整できるように、間［Ｊ端（、：向かって断直積が大
きくなるテーパー状の発熱減容間［１７が設けられてい
る。 発熱減容間［１７は、軸方向に延長して、溝（図示せず
）が設けられでいる。溝を設けると、廃棄合成樹脂のス
リップを防止して、スクリュウ軸すによる合成樹脂の回
転を少なくする。発熱減容間［〕７でスクリ１つ軸５と
一体に回転し・ない廃棄合成樹脂は、同転するスクリュ
ウ軸５で能率よく自己発熱される。 減容シリンダ一部ＩＡにはテーパー軸６が内蔵されてい
る。テーパー軸６は７　駆動軸２の先端に連結されマ、
いる。テーパー軸６は駆動軸２０）先端に軸方向に移動
できるように連結されている。 テーパー軸６の中心には、駆動軸２が挿入される角孔が
設けられている。駆動軸２の先端は、角孔に摺動０在に
挿入できる角柱状をしている。 駆動軸２の角柱が、テーパー軸６０角孔に挿入されで、
デー・バー軸６は駆動軸２Ｌこ回転きれる。 デーパ−軸６が軸方向に移動すると、角柱が角孔に挿入
きれる深さが変化する。 テーパー軸６は駆動軸２に対して直線状に連結されてい
る。 テーパー軸６０表面には、軸方向に延反しで凸条１３が
設けられている。凸条１：３は、廃棄合成樹脂のスリッ
プを少なくする。従って、凸条１３のあるデーバー軸６
ζま、能率よく廃棄合成樹脂を擦りあわせて自己発熱で
きる特長かある。 すなわち、発熱減容間［］７には溝を設け、テーパー軸
６には０条１３を設けると、廃棄合成樹脂を最屯能率よ
く自己発熱て減容てきる。 テーパー軸の表面に設けられる西条は、第；（図に示す
ように、短い凸条１３を軸方向に延長して、多少能して
配列することもで送る。 テーパー軸６は、駆動軸２σ〕軸方向に移動できるよう
に芯押台３に支承されている。テーパー・軸６は、芯押
台３ご一緒に軸方向に移動する。従って、テーパー軸６
は、芯押台；３に、回転自在であるが、軸方向には移動
しない状態で支承されている。テーパー・軸６の先端に
突出する軸が、ベアリングを介し・Ｃ芯押台：３に支承
きれている。 芯押台３は、減容シリンダ一部１への軸り向ζ・□二移
動でき、か”つ、移動位嗣で固定できるように、基台に
取り１ｊけ病れても）る。 芯押台：（はう一−バー・−軸０を軸り向に移動ぎせ′
Ｕ２テーバ・−・軸６と減容シリンダ一部ｍＡとの隙間
を調整する。芯押台３をシリンダー　１に接近させ゛で
、テーパー軸６を減容シリンダ一部ＩＡζ４二深く押Ｌ
・込むと、テーパー・軸６と減、容シリンダ一部ＩＡ＆
の隙間が狭くなる。反対ｔこ、芯押台３をシリンダー・
ｌか＾Ｈ１″之：、デーバー軸６と減容シリ、／ダ・−
部ＩＡとの隙間が広くなる。 テーパー−軸６と減容シリンダ一部ＩＡとの隙間が狭く
なる２ス狭い隙間で廃棄合成樹脂が強く押圧された状態
で擦り合わされる。このため、発熱量が大ぎくなり、溶
融温度の高い廃棄合成樹脂、。 あるいは、水分率の高い廃棄合成樹脂を、より晶い温度
で完全に溶融（“きる。 テーパー・軸６と減容シリンダ一部１Ａとの隙間を広く
調整ｆるど、廃棄合成樹脂の押札力が弱くなり、発熱量
が少なくなる。ｉｒｔ　・＞で、この状態は、溶融温度
が低く、あるいは、水分率Ｑ）低い廃棄合成樹脂の処理
に最適゛？７゛ある。この状態てζよ、単位助間に排出
される合成樹鮨渠が多くなる。 従フで、デーバー軸（ｊと減容シリンダ一部ＩＡとの隙
間は、供給される合成樹脂の種顎や水分率を力源しり、
叢適の発熱量゛、！コ処理型とＣ，ご調整される。 ところＣ５こび）発明Ｏ−）廃棄合成樹脂の減容装置は
、合成樹脂を「ｊ己発熱みせＣ減容するので、減容シリ
ンダ一部１八には必ずしもヒータ等の加熱手段を必要ヒ
しないが、この部分己こビータを装備することも可能で
あるのは言うまでもない。ヒータを装備ぎぜ−ｒも、減
容シリンダ一部ＩＡ、では廃棄合成樹脂か〔」己発熱き
れるのＣ、シ゛−・−夕の加熱容重な少なくできる特長
かある。 デーパ・−・軸６の内部には、冷却水路６Ａが設Ｇ′Ｊ
られている。冷却水路６八は第迂図の断面図に示しでい
る。この図に示す冷却水路６Ａは４２重バイブ構造を（
〕ている。即ち、テーパー軸の中心に、中心バイア’６
Ｂと外バイブロ　Ｃとが同軸に挿入きれでいる。中心バ
イア６ＢのＩ、端は開放され”Ｃ１この部分Ｃ外バイブ
ロＣと中心バイブ０１３と０）間が中心バイブロＨに連
結されている。中心バイ１６Ｂと外バイブロ　Ｃにの間
には冷却水が通過できる隙間が；ｑけられている。 中心バイ１６Ｂ＆外バイブロ　Ｃｌ：、の間は、同転継
子１５を介し・て冷力１水の供給手段Ｃに連結されでい
る。中心バイ１６Ｂσ〕左喘Ｌｊ同転継手１すを介し・
て排水管に連結きれる。 この構造のテーパー・軸６は、外バイブロ（：と中心バ
イブロ１３辷ω間ここ冷却水が供給きれて一シー　バー
軸６が強制冷却される。テーパー軸６を冷却（・た冷却
水は、中心バイ１６Ｂを通っで外部Ｃ，ｍ　ＪＩＩＥ出
される。 冷却水の供給１段Ｃは、デーバー軸６に冷却水を供給す
る全°Ｃのものを使用７゛きる。冷却水に６よ、常温の
水道水４・使用することができる。この場合、冷却水の
供給手段Ｃは、水を強制冷却４る機構を必要としない。 デーパ・−軸「５ζ３′供給される常温の水は、高温に
加熱され′Ｃいる一ｊ−−−−バー軸６を充分に冷却す
るここができる。ただ、水を強制的ｔこ冷却し・でテー
パー軸６の冷却水ｆｉ　６　Ａ　Ｃｊ流大さぜるごとも
Ｃきるのは誓うまでもない。 減容シリンタ一部ＩＡに押込シリンダ一部ＩＢがｉ！結
されＣ゛いる。押込シリンダ一部ＩＢは、上方に開ｕｂ
ｔ、廃棄合成樹脂の供給［」８が開目されＱいる。押込
シリンダ一部１１３の内部には、スクリュウ軸５ど［Ｊ
−タリ・−・カッタ１　（１）とが同一水平面内に並へ
′を配列され（いる。従っ゛Ｃ１押込シリ゛ノダ一部Ｉ
ＢＣ；ｔ１．２本０）軸を収納できる筒状に作られ″（
いる。 スクリ：７１′″）軸５は、押込シリンダー・・部ＩＢ
ＣＤ内部と・二同転ｒ４在に削設きれている。スクリュ
ウ軸５乙よ、モーター４て河転きれで、供給［８から押
込シリンダ一部ＩＢに送り込まれた廃棄合成樹脂を圧送
する。従・ソで、スクリュウ軸５の表面には、螺旋状の
フィン９が設けられている。 スクリュウ軸５とＩＶ行に配列された目−タリーカッタ
１０は、供給１］Ｊ８から供給された廃棄合成樹脂を、
スクリュウ軸すとで小さく切断しで、減容シリンダ一部
１八己こＩ玉送する。従って、ロータリーカッタ１０の
表面りこは縦に延長しで、複数Ｑ〕凸条１１が設けられ
、全体の形状がスプライン状に加りきれでいる。凸条１
１の先端縁、言い替λるヒ、凸条１１の山部のＴｌ１−
、＋１縁は、スクリュウ軸５のフィン９の先端縁ζ４：
接触ないしは、極めて接近し、スクリュウ軸のフィン９
と！′：１−タリーカッタの四条１１とで廃棄合成樹脂
を挟んで切断する。 ロータリー・−カッタｌＯには、図示しないが、スプラ
イン状でなく、多数の短いＣ１条を、軸方向に延長しで
千鳥に配列したものも使用できる。 ロータリーカッタ１０は、スクリー１つ軸５ごて挟んで
廃棄合成樹脂を切断するようＣ２、スクリ１り軸５に対
して反対に回転される。第１図と４二示ず減容装置は、
「１−タリー・カッタ１０どスクリ１つ軸５とが歯車１
２を介してη５い反対し同転される。 押込シリンダ一部１１３の内形は、スクリ：′Ｌつ軸５
０）゛ツイン先端および］１−タリーカッタ】０の１５
条先端縁が、例えは、０．１〜５ｍｍに接近する形状こ
ご加圧されている。 このように、スクリュ、つ軸５と平行なロータリーカッ
タ１０を内蔵する押込シリンダ一部ＩＢは、供給された
廃棄合成樹脂を小さく切断し・で減容シリンダ一部ＩＡ
にＬ）、送するωで、長い紐状、シート状、袋状等の廃
棄合成樹脂をそのまま供給でき、また、色々の形状の廃
棄合成樹脂を、次の工程で効率よ〈摩擦できる形状にで
きる特長がある。 ただ、廃棄合成樹脂の種類や形状によっては、ロータリ
ーカッタを必ずしも必要とせず、スクリュウ軸とこれが
隙間中なく内蔵ぎれるＦ［状の押込シリンダ一部で、廃
棄合成樹脂を減容シリンダ一部に圧送することも可能で
ある。 スクリュウ軸５の後端は、減速上−・ター４に接続され
て回転駆動きれろ。 ｔころで、押込シリンダ一部の後端で、ぞ０）底部ここ
は、好ましくは、水抜目（図示せず）を開「」する。こ
こに水抜１］を開［Ｊすると、水分率が高い廃棄合成樹
脂が供給された時に、合成樹脂に合Ｊ・れる水分が除去
とれ、水分率が低くな・）た合成樹脂を減容シリンダ・
一部に供給τきる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例ζｌかかる廃
棄合成樹脂の減容装置の概略断面図および斜視図、第３
図はデー・バー軸の他の実施例を示す側面図、第福図は
デーパ−軸ω実施例を示す断面図、第５図ζよ従来の減
容装置（ト）断面図である。 １・・・・・・シリンダー ＩＡ・−・−・・減容シリンダ一部、 １Ｂ・−・・−・押込シリンダー・部、２・・・・・・
駆動軸、 ３−・・・・・芯押台、 ５・・・・・・スクリュウ軸、。 ０Ａ・・・・・・冷却水路、　　６ ０Ｃ・・・・・・外バイブ、 ８・・・・・・供給■、 ４・・・・・・Ｔ−一一タ− ６・・・・−・テーパー軸、 ＩＡ・・・・−・中心バイ１゜ ７・・・・・・発熱減容間［１゜ ９・・・・・・フィン、 １：３・・・・・・ｆ１１条、　　　　１５・・・・・
・同転継子、Ｃ・・・・・・冷却水Ｑ）供給手民。 田願人 西村産業有限会社 第 閃 ２・・駆動軸 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記の構成を有する廃棄合成樹脂の減容装置。 （ａ）減容装置は、シリンダー１と、シリンダー１内に
   回転自在に配設された駆動軸２と、駆動軸２を回転させ
   るモーター４とを備えている。 （ｂ）シリンダー１は、開口端に向かって断面積が大き
   くなるテーパー状の発熱減容閉口７を備えている。 （ｃ）駆動軸２にはテーパー軸６が連結されている。 （ｄ）テーパー軸６と発熱減容開口７との間に所定の隙
   間ができるように、テーパー軸６は廃棄合成樹脂の押出
   方向に向かって次第に太くなるテーパー状をしている。 （ｅ）テーパー軸６の内部には冷却水路６Ａが設けられ
   ている。 （ｆ）テーパー軸６の冷却水路６Ａには、冷却水の供給
   手段Ｃが連結されており、冷却水の供給手段Ｃから送り
   込まれる水で強制的に冷却されている。