JPH10128751A - 廃プラスチック材減容装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、酸化部から装置の本体表面への輻
射熱を防止するとともに、減容装置から排気される高温
の排ガスが装置周辺に広がるのを防止することができ、
安全な排気処理を行うことができる小型、軽量な廃プラ
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】 本発明の廃プラスチック材減容装置１
は、熱風循環路１１を循環する高温ガスの一部を排出す
る排出路１２と、熱風循環路１１に設けられた送風機７
および該ガスを加熱する加熱部８と、排出路１２には排
出する排ガスを酸化処理する酸化部１４を備え、断熱容
器２１と処理容器２の間の空間に酸化部１４が設けられ
ており、酸化部１４から発生する熱が外部に伝達される
のを断熱容器２１によって防止でき、排出路１２から排
出される排ガスと低温の空気を混合する混合冷却部２６
が設けられていることを特徴とする。

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
加熱軟化して減容処理する廃プラスチック材減容装置に
関するものである。

【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容
量の不足や、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。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、その代替え材料も今の処見
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。しかしこの発泡スチロール等を回収
して一ヶ所に集めて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
全体を押し上げ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。この減容装置は、加熱によって発泡スチロール等を
軟化し減容固形物を形成するものである。こうして得ら
れた減容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。しかしながら、加熱によっ
て発泡スチロール等を減容処理するこの装置は、発泡ス
チロール等が軟化するまで加熱しなければならず、１６
０℃程度に加熱するため、発泡スチロール等に含まれて
いるブタンガス等の可燃性ガスを主成分とする排ガスが
臭気を伴って発生することから、減容処理中は不快であ
るばかりではなく安全への配慮が必要であった。

【０００３】そこでこの減容処理装置を改善したものと
して、従来次のような技術（特開平５−２７４１１４号
公報）が提案されている。この技術は廃プラスチック材
の加熱時に発生する排ガスを触媒で燃焼させて排出口か
ら廃棄しようとするものである。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−２７４１１４号公報に記載された廃プラスチック材
減容装置は、排出する排出ガスを触媒で燃焼させて酸化
処理する酸化部の輻射熱によって装置の外郭表面温度が
高温になるとともに、酸化部の排気口から排出される燃
焼排ガスが高温になるものであった。それ故この減容処
理装置を操作するに際しては、本体表面と排気口の位置
に注意を払いながら操作しなければならないという問題
があった。

【０００５】そこで、本発明は従来の問題を解決するも
ので、酸化部から装置の外郭表面への輻射熱を防止する
とともに、減容装置から排出される高温の排ガスが装置
周辺に広がるのを防止することができ、安全な排気処理
を行うことができ、小型、軽量な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ものである。

【０００６】

【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、断熱容器と処
理容器の間の空間に酸化部が設けられ、酸化部から発生
する熱が外部に伝達されるのを断熱容器によって防止す
ることを特徴とする。

【０００７】これにより、酸化部から装置の外郭表面へ
の輻射熱を防止するとともに、減容装置から排出される
高温の排ガスが装置周辺に広がるのを防止することがで
き、安全な排気処理を行うことができ、スーパー等の店
舗に設置することができる小型、軽量な廃プラスチック
材減容装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、開閉蓋を備えるとともに内部で廃プラスチック材を
軟化できる処理容器と、前記処理容器の周囲に設けられ
た断熱容器と、前記処理容器の底部側に設けられ軟化を
開始した廃プラスチック材を加圧して減容する加圧部
と、前記処理容器に連通され廃プラスチック材を軟化す
るための高温ガスを循環する熱風循環路と、前記熱風循
環路に連通され前記熱風循環路を循環する高温ガスの一
部を排出する排出路と、前記熱風循環路に設けられた送
風機および該ガスを加熱するための加熱部と、前記排出
路には排出する排ガスを酸化処理する酸化部を備え、前
記断熱容器と前記処理容器の間の空間には前記酸化部が
設けられ、前記酸化部から発生する熱が外部に伝達され
るのを断熱容器によって防止することを特徴とする廃プ
ラスチック材減容装置であるから、酸化部から発生した
熱が輻射しても断熱容器によって遮断され、外部に熱が
伝達されることはない。

【０００９】請求項２に記載された発明は、排出路が断
熱容器内にも配設されていることを特徴とするから、排
出路から輻射される熱が断熱容器で遮断され、外部に伝
達されることがない。

【００１０】請求項３に記載された発明は、排出路から
排出される排ガスと低温の空気を混合する混合冷却部が
設けられていることを特徴とするから、排ガスを低温の
空気と混合して希釈することにより温度を低下させるこ
とができる。

【００１１】請求項４に記載された発明は、混合冷却部
が外気を導入する排気ファンを備えているから、温度の
低い外気を所定量吸引して混合できる。

【００１２】請求項５に記載された発明は、混合冷却部
による混合が複数回行われるから、混合速度を促進で
き、混合長さを短縮することができる。

【００１３】請求項６に記載された発明は、混合冷却部
が排出路と熱交換した後、排ガスと低温の空気を混合さ
せることを特徴とするから、２段に排ガスを冷却するこ
とができる。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図１
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の一実施の形態におけ
る廃プラスチック材減容装置の側面側断面図である。図
１において、１は廃プラスチック材減容装置で、内部に
断熱容器２１と、この断熱容器２１内に収容されて周囲
を覆われるとともに廃プラスチック材２２を収納して軟
化する処理容器２が設けられている。この断熱容器２１
は、Ｏリング状弾性体５を用いることにより、１６０℃
程度に加熱されて循環する熱風が廃プラスチック材減容
装置１の外に漏出しない構造になっている。処理容器２
には熱風の側面吐出口１８が適当数設けられていて、処
理容器２内と断熱容器２１内とは連通しており、両者の
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２２を処
理容器２に投入するときに開け、収容した廃プラスチッ
ク材２２を処理容器２内で軟化して減容処理するときに
は密閉して閉じるようになっている。さらに、処理容器
２の底部側には上下に往復動する加圧部３が設けられ、
１６０℃程度の高温ガスによって軟化を開始した廃プラ
スチック材２２を開閉蓋６との間で挟んで加圧して減容
する。この加圧部３は加圧アクチュエーター４によって
往復動され廃プラスチック材２２を直接加圧するピスト
ン２５から構成されている。加圧アクチュエーター４は
伸縮自在のゴム風船状の空気袋等で、空気ポンプ２０か
ら圧送される圧縮空気によって膨張させられピストン２
５を押し上げ廃プラスチック材２２を減容し、その後に
排気弁１３が開けられると内部に蓄積された空気が排出
され、これによって加圧部３が元の位置に戻るようにし
てある。７は送風機で送風量は約２５０リットル／分程
度の能力があり、処理容器２に連通された熱風循環路１
１に設けられて処理容器２に高温ガスを循環させてい
る。断熱容器２１の内側と処理容器２の外側との間に形
成された空間とこの熱風循環路１１とは連通され、熱風
が繰り返し循環される循環路を構成している。

【００１５】そして熱風循環路１１には、循環するガス
を加熱する加熱部８と、熱風吐出口１０の近くにサーミ
スタ等の温度センサー９が設けられている。本実施の形
態１では加熱部８として制御が容易な電熱ヒーターを使
用している。温度センサー９が検知した高温ガスの温度
を制御部２４に伝達し、制御部２４が加熱部８を制御す
ることにより、高温ガスの温度を１６０℃程度の温度範
囲に調整している。１２は排出路で、排ガスを酸化して
無炎燃焼させる酸化部１４が設けられている。酸化部１
４には触媒加熱部１６によって加熱された排ガスの酸化
を促進する酸化触媒１５と、排出ガス温度を検知する処
理ガス温度センサー１７が設けられている。排ガスは排
気管２３を通って装置の外部に排出される。

【００１６】以上のように構成された廃プラスチック材
減容装置１について、以下その動作を図１に基づいて説
明する。開閉蓋６を開けて廃プラスチック材２２を処理
容器２に投入する。次に開閉蓋６を密閉して閉じ、制御
部２４からの指令で送風機７に通電して送風を開始し、
続いて加熱部８に通電して循環するガスを加熱して高温
ガスにする。この時の加熱温度は１６０℃程度で、温度
センサー９がこれを検知し、この検知信号が制御部２４
に伝達され、制御部２４が処理容器２内を所定の温度に
保つように制御している。高温ガスは熱風となって熱風
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２２を加熱し軟化す
る。廃プラスチック材２２を加熱した後、高温ガスは側
面吐出口１８から吐出され、断熱容器２１の内面側と処
理容器２の外面側の間の空間を流れて送風機７の吸入口
に達し、熱風循環路１１を通り再度処理容器２内へと循
環される。すなわち高温ガスは循環路を循環される。そ
して高温ガスの一部は排出路１２に分岐され酸化部１４
の触媒加熱部１６によって加熱され、酸化触媒１５によ
り酸化して無炎燃焼し無臭、無害化される。

【００１７】処理容器２内の廃プラスチック材２２は高
温加熱されると軟化状態となるため、軟化状態におい
て、排気弁１３を閉じて空気ポンプ２０を作動させ空気
袋等からなる加圧アクチュエーター４に空気を圧送す
る。するとピストン２５は開閉蓋６方向へ上昇し、処理
容器２内の廃プラスチック材２２を開閉蓋６との間で圧
縮して減容する。その後に排気弁１３が開けられて内部
に蓄積した空気が排出されて重力によって加圧部３は元
の位置まで戻される。

【００１８】ところで、排出される排ガスは酸化部１４
を通過する際に約３５０℃程度にまで温度が上昇する。
表面から輻射によって放熱されるため少なくともそのま
まの温度で排出されることはないが、この廃プラスチッ
ク材減容装置１をスーパー等の店舗に設置するような場
合には、この排出される排ガスによって装置周辺が局部
的に高温になるのを避ける必要がある。

【００１９】そこで本実施の形態１においては、熱を輻
射する酸化部１４を処理容器２と断熱容器２１の間の空
間に配置するとともに、排出路１２の一部を構成する排
気管２３を断熱容器２１内に設けることにより、酸化部
１４および排気管２３からの輻射熱による廃プラスチッ
ク材減容装置１の本体表面への熱伝達を低減でき、装置
本体の温度上昇防止をすることができる。さらに、排気
管２３と断熱容器２１との熱交換により、排気される排
ガスの排気温度を下げることができるため、装置周辺に
高温の排ガスが広がるのを防止でき、安全な排気処理を
行うことができる。

【００２０】（実施の形態２）次に、排出路１２の後流
側に設けた混合冷却部によって排ガスの温度を冷却する
実施の形態２について説明する。図２は本発明の他の実
施の形態における廃プラスチック材減容装置の側面側断
面図、図３は本発明の他の実施の形態における廃プラス
チック材減容装置の上面側断面図、図４は本発明の他の
実施の形態における廃プラスチック材減容装置の正面側
断面図である。１は廃プラスチック材減容装置、２は処
理容器、３は加圧部、４は加圧アクチュエーター、５は
Ｏリング状弾性体、６は開閉蓋、７は送風機、８は加熱
部、９は温度センサー、１０は熱風吐出口、１１は熱風
循環路、１２は排出路、１３は排気弁、１４は酸化部、
１５は酸化触媒、１６は触媒加熱部、１７は処理ガス温
度センサー、１８は側面吐出口、１９はガス流路、２０
は空気ポンプ、２１は断熱容器、２２は廃プラスチック
材、２３は排気管、２４は制御部、２５はピストンであ
る。実施の形態１で説明した符号と同一の符号を付した
部材は基本的に同一のものであるから、ここでは説明を
省略する。

【００２１】図２、図３及び図４において、２６は混合
冷却部であって、排気ファン２７、排気カバー２８、分
流板２９等から構成されている。排気ファン２７は軸流
ファンで、廃プラスチック材減容装置１内部の空気を外
気と入れ替わりに装置外に排出して換気し、熱が内部に
こもるのを防止するものである。なおここでは外気につ
いて説明したが、換気するガスは外気を含めて装置周辺
に排出することが可能な低温の空気であればよい。分流
板２９には排気ファン２７によって吐出された外気の一
部を分流するための切り欠き又は開口が形成されてい
る。分流板２９は排気ファン２７の横幅程度の長さをも
ち、排気カバー２８の横幅より短い長さを有している。
排気カバー２８は廃プラスチック材減容装置１の本体表
面を覆って、内部に排気管２３の先端部分と分流板２９
を収容し、この内部空間が排ガスと外気を混合させる混
合冷却空間にされている。さらに廃プラスチック材減容
装置１には排気ファン２７から吐出された外気が通過で
きる程度の大きさの吐出開口が開けられている。従って
排気ファン２７から排出された外気は、吐出開口を通っ
て排気カバー２８内部の混合冷却空間の中へ吐出され
る。３０は吸気カバーであって、廃プラスチック材減容
装置１の内部に外気を取り入れる外気導入路を形成する
ものである。吸気カバー３０は廃プラスチック材減容装
置１の装置表面を覆って、カバーの下側から吸い込み、
上端部で廃プラスチック材減容装置１の装置表面に形成
されたスリットを通して装置内部に外気を導入する。

【００２２】そこで本実施の形態２の廃プラスチック材
減容装置１の動作について以下説明する。廃プラスチッ
ク材減容装置１によって廃プラスチック材２２を減容し
ようとする際には、開閉蓋６を開けて廃プラスチック材
２２を処理容器２内に投入する。次に開閉蓋６を密閉し
て閉じ、制御部２４からの制御で送風機７に通電し、送
風を開始する。続いて加熱部８に通電して循環を開始し
たガスを加熱し高温ガスにする。このとき加熱温度は１
６０℃程度で、これを温度センサー９が検知して検知信
号を制御部２４に送り、所定の温度に保つように制御し
ている。この高温ガスは熱風となって熱風吐出口１０か
ら処理容器２内に吐出され、処理容器２内に投入された
廃プラスチック材２２を加熱し軟化する。

【００２３】続いて高温ガスは側面吐出口１８から断熱
容器２１の内部に吐出される。断熱容器２１には酸化部
１４が設けられているから、酸化部１４から発生する熱
を受け取って送風機７の吸入口から吸い込まれ、熱風循
環路１１を通って再度処理容器２内へと循環される。ま
た高温ガスの一部は排出路１２に分岐され酸化部１４の
触媒加熱部１６によって加熱された後、酸化触媒により
酸化されて無炎燃焼し無臭、無害化される。

【００２４】ところで、上述したように排ガスが酸化部
１４を通過する際には約３５０℃程度にまで温度が上昇
する。外部に放射するから、放熱することによって少な
くとも内部を通過する開ガスがそのまま３５０℃の温度
で排出されることはない。ところで酸化部１４は断熱容
器２１内に設けられているから、放熱された熱は断熱容
器２１内の多少温度が低下した高温ガスと熱交換され、
循環される高温ガスの熱源として再利用されることにな
る。しかし、このような熱交換を行うのみでは、熱交換
を促進する別の構成を施さない限り熱交換には限度があ
る。しかも実施の形態２の廃プラスチック材減容装置１
は、例えばスーパー等の店舗に設置されることが考えら
れるが、このような場合に排ガスの影響で装置の周辺が
局所的に高熱になるのを防がなければならない。

【００２５】そこで本実施の形態２においては、酸化部
１４から排出された排ガスは排気管２３を通って、混合
冷却部２６に送られる。混合冷却部２６の排気ファン２
７の作用によって、吸気カバー３０の下側から外気が吸
い込まれた後、廃プラスチック材減容装置１のスリット
を通って内部に送り込まれる。吸い込まれた外気は廃プ
ラスチック材減容装置１内に設置された断熱容器２１の
周囲を流動しながらこれを冷却するとともに、排気管２
３とも熱交換してこれを冷却する。この熱交換を行った
後に外気は排気ファン２６によって吸引され、旋回状態
を示しながら排気カバー２８内に吐出される。なお外気
を導入するために排気ファン２７を用いているので、所
定の回転数に制御することが容易で、排ガスの冷却に必
要な外気の量を計算しさえすれば冷却のための制御がき
わめて容易となる。

【００２６】ところで排気カバー２８内には分流板２９
が流れの一部を遮るように設けられており、しかも分流
板２９には切り欠き又は開口が開けられているため、吐
き出された外気は一部この切り欠き又は開口から下向き
に分岐される。残りの外気はスパイラル状に旋回しなが
ら最終的には排気管２３の先端部の周囲に向かって流
れ、この先端部を包囲した流れを形成する。この包囲流
れと排気管２３からの排ガス流がせん断流となって拡散
により両者は混合される。このように排ガスは外気との
混合によって希釈され冷却される。この混合流はさらに
流下するが、分流板２９の切り欠き又は開口を通って分
流された流れと再び混合され、さらなる希釈が行われる
ことになる。ところで排ガスの量に対する外気の混合量
を調節することは容易であるから、簡単に排ガスの排気
温度を下げることができる。このため減容装置から排出
される排ガスが装置周辺を高温にすることはない。さら
に本実施の形態２では分流板２９による再度の混合を行
っているが、１度だけの混合では混合が完全に終了する
までにかなりの混合距離を必要とするが、実施の形態２
においては２度めの混合を図るので混合の速度がはやく
なり、混合距離も短くてすむものである。このように混
合を２回以上行うことで混合が促進される。またここで
図示はしないが、排気管２３の下方に整流板を設け、流
れを混合する方向に案内すれば更に効果的である。この
ように本実施の形態２では安全な排気処理を行うことが
でき、スーパー等の店舗に設置することができ、小型、
軽量な廃プラスチック材減容装置とすることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上から明らかなように本発明の廃プラ
スチック材減容装置は、排ガスを無炎燃焼させる酸化部
を断熱容器と処理容器の間に設けたから、酸化部から発
生する熱が輻射によって直接廃プラスチック材減容装置
の外部に伝わるのを断熱容器によって防止することがで
き、装置本体温度の上昇を抑えることができる。

【００２８】また排出路から排出される排ガスと低温の
空気を混合する混合冷却部が設けられているから、排ガ
スを低温の空気と混合して希釈することにより温度を低
下させることができ、また、混合冷却部に外気を導入す
る排気ファンを設けた場合には外気を所定量吸引して混
合できるから、冷却のための制御がきわめて容易にな
る。さらに混合冷却部による混合を複数回行うことがで
き、混合速度を促進でき、混合のために必要な混合距離
を短縮することができる。また導入した外気によって排
出路と熱交換した後、排ガスと低温の空気を混合して冷
却することができるから、２段にわたって排ガスを冷却
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における廃プラスチック
材減容装置の側面側断面図

【図２】本発明の他の実施の形態における廃プラスチッ
ク材減容装置の側面側断面図

【図３】本発明の他の実施の形態における廃プラスチッ
ク材減容装置の上面側断面図

【図４】本発明の他の実施の形態における廃プラスチッ
ク材減容装置の正面側断面図

【符号の説明】

１ 廃プラスチック材減容装置 ２ 処理容器 ３ 加圧部 ４ 加圧アクチュエーター ５ Ｏリング状弾性体 ６ 開閉蓋 ７ 送風機 ８ 加熱部 ９ 温度センサー １０ 熱風吐出口 １１ 熱風循環路 １２ 排出路 １３ 排気弁 １４ 酸化部 １５ 酸化触媒 １６ 触媒加熱部 １７ 処理ガス温度センサー １８ 側面吐出口 １９ ガス流路 ２０ 空気ポンプ ２１ 断熱容器 ２２ 廃プラスチック材 ２３ 排気管 ２４ 制御部 ２５ ピストン ２６ 混合冷却部 ２７ 排気ファン ２８ 排気カバー ２９ 分流板 ３０ 吸気カバー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉蓋を備えるとともに内部で廃プラスチ
   ック材を軟化できる処理容器と、前記処理容器の周囲に
   設けられた断熱容器と、前記処理容器の底部側に設けら
   れ軟化を開始した廃プラスチック材を加圧して減容する
   加圧部と、前記処理容器に連通され廃プラスチック材を
   軟化するための高温ガスを循環する熱風循環路と、前記
   熱風循環路に連通され前記熱風循環路を循環する高温ガ
   スの一部を排出する排出路と、前記熱風循環路に設けら
   れた送風機および該ガスを加熱するための加熱部と、前
   記排出路には排出する排ガスを酸化処理する酸化部を備
   え、前記断熱容器と前記処理容器の間の空間には前記酸
   化部が設けられ、前記酸化部から発生する熱が外部に伝
   達されるのを断熱容器によって防止することを特徴とす
   る廃プラスチック材減容装置。
2. 【請求項２】排出路が断熱容器内にも配設されているこ
   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。
3. 【請求項３】排出路から排出される排ガスと低温の空気
   を混合する混合冷却部が設けられていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の廃プラスチック材減容装
   置。
4. 【請求項４】混合冷却部が外気を導入する排気ファンを
   備えていることを特徴とする請求項３記載の廃プラスチ
   ック材減容装置。
5. 【請求項５】混合冷却部による混合が複数回行われるこ
   とを特徴とする請求項３または４記載の廃プラスチック
   材減容装置。
6. 【請求項６】混合冷却部が排出路と熱交換した後、排ガ
   スと低温の空気を混合させることを特徴とする請求項３
   〜５のいずれかに記載の廃プラスチック材減容装置。