JPH10264155A - 廃棄物の減容、固化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 家庭から出るゴミ、事業所から出る紙ゴミ、
工場から出る廃プラ系のゴミ等、その原料の種類、及び
性状に関係無く処理でき、固化することが出来る減容、
固化装置を提供することにある。 【解決手段】 投入された原料を破砕し、圧縮する駆動
回転するスクリューを備えた一次圧縮室と、その一次圧
縮室の先部に取り付けた固化シリンダと、更に前記スク
リューの先部に、処理する原料に応じて替え刃を付け替
え可能に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は一般家庭から出るゴ
ミ、事業所から出る紙ゴミ、工場から出る廃プラ系のゴ
ミ等を固形燃料化し、発電や給湯用の熱源として再利用
する為の減容、固化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、廃棄物のリサイクル化が多方面で
進められているが、これまで焼却処分されていた一般家
庭から出るゴミ、事業所から出るゴミ、工場から出る廃
プラ系のゴミは固形燃料化し、発電や給湯用の熱源とし
て再利用というリサイクル化が進められている。そし
て、上記した廃棄物を固形燃料化するために従来はドラ
ム（ロール）式成型機や、スクリュー式成型機が用いら
れている。

【０００３】前者のドラム（ロール）式成型機は、原料
の投入口を備えた漏斗状のフィーダーホッパー内にフィ
ーダースクリューを配置し、そのスクリューの先端下方
に、外周面に半円状の成型凹部を形成したロールが二個
平行にならべて設置された構成をなしている。又、後者
のスクリュー式成型機は、投入された原料を押出しスク
リューで成型シリンダーに押し込んで成形するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ドラム（ロール）式成型機の場合は、二個のロールの間
に挟まれた原料を該ロールで加圧して固める為、 （１）粉状又は粒状の原料しか固められない。大きな物
は粉砕する必要がある。 （２）水分のバラ付きや粒度のバラ付きによって固まら
なかったり、歩留まりが悪くなったりする。 という問題点を有する。又、後者のスクリュー式成型機
の場合は、押出しスクリューで原料を成型シリンダに押
し込んで所定の形状に成型する為、 （１）原料は水分、粒度が限られる為、前処理として乾
燥機、破砕機の装置が必要となる。 （２）原料の種類が限定される。 という問題点を有する。従って、上記したどちらの装置
にあっても、原料が限られたり、性状が一定でなければ
加工できない等、非常に使い難い装置である。

【０００５】本発明は上記した従来の技術が有する問題
点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
家庭から出るゴミ、事業所から出るゴミ、工場から出る
廃プラ系のゴミ等、その原料の種類、及び性状に関係無
く処理でき、固化することが出来る減容、固化装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
本発明の減容、固化装置は、投入された原料を破砕し、
圧縮する駆動回転するスクリューを備えた一次圧縮室
と、その一次圧縮室の先部に取り付けた固化シリンダ
と、更に前記スクリューの先部に、処理する原料に応じ
て取り付ける替え刃とで構成されている。そして、前記
スクリューは破砕、圧縮を効率よく行う為に、該スクリ
ューのピッチを原料の投入口付近では大きく、スクリュ
ーの先部付近では小さくしてあり、且つ該スクリューの
軸部分の軸径は投入口付近より先端側を太くしてある。
これにより投入口付近では大きな原料を受け入れ、スク
リューの先端部側へ送る際に破砕しながら一次圧縮を行
う。一次圧縮された原料は、替え刃とヘッドとの空間に
押し込まれ、一次圧縮された原料が充填される。

【０００７】上記替え刃は、一次圧縮された原料を切り
出し、固化シリンダに送り込むヘッドを先端に備えてい
る。そして、ヘッドと固化シリンダの間には隙間が設け
られており、この隙間部分で二次圧縮と原料の混練が行
われる。この混練によって原料は発熱し廃プラ類が溶
け、紙ゴミの中に自由な形で練り込まれる。又、上記の
ヘッドと固化シリンダとの隙間は調節可能とし、この隙
間によって混練度合いを変えることが出来る。固化シリ
ンダはヘッドで送り込まれた原料を更に圧縮する為入口
付近はテーパー形状とする。この固化シリンダを通ると
製品として排出されるが、更に形状を整える必要がある
場合は、固化シリンダの出口にノズルを取り付ける。そ
のノズルの取り付けは、ネジ込み式で着脱自在とし、簡
単に取り付け、取り外しが可能なるようにする。

【０００８】更に、原料が廃プラ１００％の場合はスク
リューの先部に取り付ける替え刃及び固化シリンダを交
換し、シリンダ部分には電気式ヒーターを装着する。廃
プラ１００％の場合、混練を行うと原料全てが溶けてし
まう為、替え刃は先端にヘッドを備えないものとし、ス
クリューのみで圧縮してシリンダ内に送り込む。シリン
ダはヒーターで加熱されているので表面だけが溶け、シ
リンダから排出される時に固まる。依って、廃プラ１０
０％の原料であっても、固化することが出来る。固化シ
リンダを加熱する温度は温度センサーで検出し、制御装
置によって自動的に調節できるようにしてある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づき説明する。図１は紙ゴミと廃プラが混合
された原料を処理する場合の装置を示し、固化装置は横
形筒状のボディＡの内部に主軸５がベアリング６で回転
可能に軸承され、その主軸５の先に、軸１０１の周りに
回転翼１０２が螺旋状に形成されたスクリュー１が一体
回転可能に連結され、そのスクリュー１の先端側が位置
するボディＡの先部には固化シリンダ２がボルト・ナッ
ト７で着脱交換可能に取り付けられると共に、該ボディ
Ａの周面には原料ａの投入口８が形成されている。

【００１０】上記の主軸５にはスプロケット９が固着さ
れ、そのスプロケット９にモータの回転力がチェーンを
介して伝達され、それにより主軸に連結されたスクリュ
ー１が定位置で回転し、螺旋状の回転翼１０２の回転に
よってボディＡ内に投入された原料を破砕しながらボデ
ィＡの先端側に向けて移送する。

【００１１】上記スクリュー１は、軸１０１に対する回
転翼１０２の取り付けピッチを投入口８付近（基部側）
では大きく、先端付近（固化シリンダ側）は小さく形成
し、且つ軸１０１の軸径は投入口８付近に比べて先端付
近（固化シリンダ側）が太くなるように形成されてい
る。それにより、投入口８付近では大きな原料を受け入
れることが可能となり、更に原料を先端側に送る際軸径
と回転翼１０２のピッチによって破砕及び圧縮を効率よ
く行うことが出来る。そして、このスクリュー１の先部
には処理する原料に応じた替え刃３が連結されている。

【００１２】替え刃３は、所定長さを有した軸部３０１
と、この軸部３０１の基部側（スクリュー１との接続
側）に前記スクリュー１に設けられた回転翼１０２に連
続する如く取り付けられる回転翼３０２とで構成され、
前記軸部３０１の先部にはヘッド４が設けられると共
に、回転翼３０２とヘッド４の間に空間部３０３が設け
られて形成されている。回転翼３０２は軸部３０１にキ
ーで一体回転状に取り付けられている。従って、スクリ
ュー１の基部からヘッド４の後面までの間で原料ａの破
砕と、一次圧縮が行われる。

【００１３】ヘッド４は、破砕、圧縮された原料を切り
出し、固化シリンダ２に送り込むもので、所定の厚さを
有した円板４０１の円周の一部に切欠き４０２が形成さ
れると共に、その円板の前面（固化シリンダと対向する
面）が前記切欠き４０２の一方縁から周方向に沿い他方
の縁に向かって傾斜面に形成され、それによりヘッド４
の前面と固化シリンダ２の後面との間に隙間ｂが区画さ
れ、この隙間ｂ部分で原料の二次圧縮と混練が行われる
ように構成されている。尚、ヘッド４と固化シリンダ２
との間の隙間ｂは調節可能であり、この隙間ｂを変える
ことで混練度合いを変えることが出来る。

【００１４】固化シリンダ２は、環状をしたシリンダ部
材に所定の口径のシリンダ孔２０１が周方向に所定の間
隔を置いて複数個形成され、外周には取付フランジ２０
２が一体に突出形成されて前記したボディＡにボルト・
ナット７で接続固定されている。そして、シリンダ孔２
０１はその入口が出口の口径よりも大径に形成されると
共に先部に向かってテーパー形状に形成され、これによ
り前記ヘッド４の回転によって送り込まれた原料ａ’が
該シリンダ孔のテーパー部分で更に圧縮されるようにな
っている。この固化シリンダ２を通ることで原料ａは円
柱形状をした製品として排出されるが、更に形状を整え
る必要がある場合は、固化シリンダ２の出口先端にノズ
ル１０をネジ込みによって取り付ける。尚、固化シリン
ダ２のシリンダ孔２０１への原料の送り込みはヘッド４
が回転することで隙間ｂに充填された原料が円周上に配
置されたシリンダ孔２０１へ順次押し込まれ、そのシリ
ンダ孔２０１に押し込まれた原料は次に原料が押し込ま
れることでところてん式に押出される。

【００１５】図７は原料が廃プラ１００％である場合の
処理装置で、前記した実施の形態におけるスクリュー１
の先部に接続される替え刃３、ヘッド４及び固化シリン
ダ２を別部品と交換した構成を示す。廃プラ１００％の
場合、前記した構成のままであるとヘッド４と固化シリ
ンダ２の間の隙間ｂで行われる混練によって原料全てが
溶けてしまう為、前記した実施の形態におけるヘッド４
は無くし、回転翼のみを備えた替え刃３’と交換し、更
に固化シリンダもシリンダ部分に電気式ヒータを装備し
たものと交換する。即ち、替え刃３’は軸部３０１’と
回転翼３０２’とで構成され、この替え刃３’の回転に
よって原料を圧縮して固化シリンダに送り込むように構
成してある。又、固化シリンダ２’は、環状をしたシリ
ンダ取付板２０１’に円筒状のシリンダ２０２’を環状
に配置すると共に、その各シリンダ２０２’の外周に電
気式ヒータ１２が装備され、且つシリンダの周囲温度を
検出する温度センサ１３が取り付けられて制御装置（図
示省略）に接続されている。これにより、シリンダ２０
２’を加熱する温度は温度センサ１３で検出され、制御
装置によって常に設定温度に保持される。

【００１６】上記の構成にあってはスクリュー１と替え
刃３’の回転によって原料が圧縮され、固化シリンダ
２’のシリンダ２０２’に送り込まれるが、該シリンダ
２０２’は電気式ヒータ１２で加熱されているのでシリ
ンダ２０２’の内面と接触する原料の表面だけが溶け、
シリンダ２０２’から排出される時に固まる。又、この
電気式ヒータ１２の装備により、該ヒータ１２を再加熱
すれば終業時シリンダ２０２’内に残って固まっていた
原料は溶けるので、再始動が容易となり、従来終業時必
要とされていた清掃作業が不要となる利点を有する。

【００１７】

【発明の効果】本発明の固化装置は請求項１に記載の構
成により家庭ゴミ、事業所系紙ゴミ、工場系廃プラ等、
原料の種類、性状に関係無く、確実に減容、固化するこ
とが出来る。そして、スクリューにおける回転翼の取付
ピッチを基部は大きく、先部は小さくし、且つ軸径は原
料の投入口付近に比べて先部を太くしてある為、原料の
破砕と圧縮を効率よく行うことができる。また、請求項
２に記載の構成によればヘッドと固化シリンダの間で更
に原料の圧縮と混練を行うことが出来る為、原料に廃プ
ラ類が混入されていても該廃プラ類は混練による発熱で
溶け、紙ゴミの中に自由な形で練り込み排出することが
出来る。更に、請求項３に記載の構成によればシリンダ
を加熱することで該シリンダの内面と接触する原料の表
面を溶かすことが出来る為、終業時シリンダ内を清掃し
なくとも、ヒータを再加熱することでシリンダ内に残留
する原料は溶け、次に送り込まれる原料によって排出で
きる為、再始動が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の一例を示す縦断側面図
である。

【図２】 図１の固化シリンダの外形を示す同側面図で
ある。

【図３】 原料の加工状態を示す同断面図である。

【図４】 スクリューの先部に取り付けられる替え刃及
びヘッドを示す正面図である。

【図５】 ヘッド部分を示す斜視図である。

【図６】 ヘッドから固化シリンダへの原料の送り込み
状態を示す拡大断面図である。

【図７】 替え刃と固化シリンダの変形例を示す部分拡
大断面図である。

【符号の説明】

１…スクリュー ２、２’…固化シリンダ ３、３’…替え刃 ４…ヘッド １３…電気式ヒータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された原料を破砕し、圧縮する駆動
   回転するスクリューを備えた一次圧縮室と、その一次圧
   縮室の先部に取り付けた固化シリンダと、更に前記スク
   リューの先部に、処理する原料に応じて取り付ける替え
   刃とからなり、前記スクリューのピッチを原料の投入口
   付近では大きく、該スクリューの先部付近では小さく、
   且つ該スクリューの軸径は投入口付近より先端側を太く
   したことを特徴とする廃棄物の減容、固化装置。
2. 【請求項２】 上記替え刃が、一次圧縮された原料を切
   り出し固化シリンダに送り込むヘッドを先端に備えてい
   る請求項１記載の廃棄物の減容、固化装置。
3. 【請求項３】 上記固化シリンダが、製品を排出する通
   路の外周にヒータを備えている請求項１又は２に記載の
   廃棄物の減容、固化装置。