JP4283211B2 - 廃棄物の圧縮固形機 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物の圧縮固形機に関するものであり、更に詳しくは、例えば、自動車や家電製品の製造途中で排出されるシュレッダー処理した合成樹脂屑等の合成樹脂屑、再生紙製造工程で排出される製紙屑、或いは紙屑、生ゴミ等の廃棄物を圧縮して固形化するための廃棄物の圧縮固形機に係るものである。廃棄物は、固形化することにより嵩が小さくなり、貯蔵、運搬等に好都合なものとなる。

特開平８−２５３３８５号公報は、廃棄物を圧縮しつつ混練破砕して押し出すようにした装置を開示している。即ち、この装置は、ケーシング内には駆動手段により回転するスクリューを配設し、該ケーシングには廃棄物を該ケーシング内に供給するためのホッパーと、圧縮した廃棄物を押し出す排出口とを備えさせてなるものである。
特開平８−２５３３８５号公報

合成樹脂屑の場合には、これを圧縮固形化する際に、該合成樹脂屑を加熱し、その外周部を溶解固形化することが望ましいものと思われる。

そこで、本発明者は、上記従来の装置におけるケーシングに加熱手段を備えさせ、ケーシング内の合成樹脂屑を加熱しつつその外周部を溶解固形化することを試みた。

しかるに、この試みにおいては、ケーシング内において合成樹脂屑内部の水分が沸騰蒸発し、合成樹脂屑が爆音と共に排出口より噴出するという問題があることが判明した。即ち、先端の一塊は略円柱状のソリッドのまま、例えば約１２メートル程度前方に飛び、続いて固形分が高温の気体と共に前方にばらばらに散乱するという、極めて危険な状況が発生するのである。

更に、従来の断面円形状のケーシング（図２参照。）の場合には、該ケーシング内を通過する廃棄物が該ケーシングの全断面に充満するおそれがある。その結果、ホッパーから落下した廃棄物が渋滞してスクリュー内に食い込まないという問題が生ずると共に、ケーシング内で発生した水蒸気が外部に放出し難くなり、ケーシング内の水蒸気が高温高圧になるという問題も生ずる。

このような問題を解決するために、本発明者は、下記の如き廃棄物の圧縮固形機に想到し、この発明について、平成１５年１２月２６日、特願２００３−４３１８７３号（未公開）（以下「本出願人の先行出願」という。）として出願に及んでいる。

（イ）ケーシング内には駆動手段により回転するスクリューを配設し、該ケーシングには廃棄物を該ケーシング内に供給するためのホッパーと、圧縮した廃棄物を押し出す排出口と、該ケーシング内の廃棄物を加熱するための加熱手段とを備えさせた廃棄物の圧縮固形機において、
前記スクリューを前後方向に動かすための押し引き装置を備えさせたことを特徴とする廃棄物の圧縮固形機（本出願人の先行出願における請求項１）。

なお、「前」とは図１における左方をいい、「後」とは図１における右方をいうものとする。

（ロ）前記ケーシングは上方に膨出した断面を備えている（本出願人の先行出願における請求項２）。

本出願人は、本出願人の先行出願による廃棄物の圧縮固形機により、水分を多量に（７３重量％）含んだ製紙屑（再生紙製造工程で排出された屑）を圧縮、固形する実験を行なった。その結果、次のような事実が判明した。

（ａ）実験した製紙屑は、水分を多量に含んでいるため、蒸気の発生量が多く、圧縮時に製紙屑の固形物がケーシングの排出口より約３メートル前方に飛び出すという危険な状態が依然として発生した。

（ｂ）また、圧縮された製紙屑より絞り出された水分がケーシングにおける直胴部に溜まるという現象が見られた。ケーシングにおける直胴部に溜まった水分も上記（ａ）の危険を引き起こす原因になるものと思われる。

本出願人の先行出願に係る発明における上述の如き問題を更に解決するために、本発明は、本出願人の先行出願に係る発明を下記の如く更に改良したものである。

ケーシング内には駆動手段により回転するスクリューを配設し、該ケーシングには廃棄物を該ケーシング内に供給するためのホッパーと、圧縮した廃棄物を押し出す排出口と、該ケーシング内の廃棄物を加熱するための加熱手段とを備えさせ、更に、前記スクリューを前後方向に動かすための押し引き装置を備えさせると共に、前記ケーシングにおける直胴部の底部に排水孔を設け、前記ケーシングにおける直胴部には上方に膨出した断面を備えさせた廃棄物の圧縮固形機において、
前記ケーシングは、直胴部１ａと、該直胴部１ａの前方に連なり、前方に向って徐々に細径となる円錐部１ｂと、該円錐部１ｂの前方に連なる排出口１９の直胴部１９ａとを備え、該排出口１９の直胴部１９ａに長さ方向の溝４３を形成し、ケーシング内に発生した水蒸気が該排出口１９の直胴部１９ａに形成された長さ方向の溝４３を通って排出口より外部に逃げるようにしたことを特徴とする、廃棄物の圧縮固形機。

［発明の作用］
ホッパーからケーシング内に供給された廃棄物は、スクリューの回転により圧縮され、前方に進みつつ、加熱手段により加熱され、廃棄物の外周部が熱溶解して固形化し、廃棄物は長い円柱状体として排出口から連続的に排出される。

スクリューは押し引き装置により前後方向に動かされるため、ケーシング内に発生した水蒸気は上方のホッパー又は前方の排出口より断続的に放出される。即ち、ケーシング内の水蒸気が高温高圧になることが防止される。

更に、圧縮された廃棄物より絞り出され、ケーシングにおける直胴部に落下した水分はケーシングにおける直胴部の底部に設けられた排水孔より排出される。即ち、ケーシングにおける直胴部の底部に水分が溜まることはない。

従って、固形化した廃棄物が排出口より前方に噴出するという、前述の危険が回避される。

ケーシング内に発生した水蒸気は、排出口の直胴部に形成された長さ方向の溝を通って排出口より外部に逃げるため、ケーシング内の水蒸気が高温高圧になることがより確実に防止される。従って、固形化した廃棄物が排出口より前方に噴出するという危険は防止される。

ケーシングにおける直胴部は上方に膨出した断面を備えているため、圧縮固形機の運転中、ケーシング内におけるスクリューの上方に常時空洞が存在する。従って、ホッパーからケーシング内に供給された廃棄物は、渋滞することなく該空洞を進み、スクリュー内に円滑に食い込む。また、ケーシング内で発生した水蒸気は該空洞を通って上方のホッパー又は前方の排出口より外部に放出されるため、ケーシング内の水蒸気が高温高圧になるという問題は解消する。従って、固形化した廃棄物が排出口より前方に噴出するという危険は完全に防止される。

スクリューは押し引き装置により前後方向に動かされるため、ケーシング内に発生した水蒸気は上方のホッパー又は前方の排出口より断続的に放出される。また、圧縮された廃棄物より絞り出され、ケーシングにおける直胴部に落下した水分はケーシングにおける直胴部の底部に設けられた排水孔より排出される。従って、固形化した廃棄物が排出口より前方に噴出するという、前述の危険が回避される。

ケーシング内に発生した水蒸気は、排出口の直胴部に形成された長さ方向の溝を通って排出口より外部に逃げるため、ケーシング内の水蒸気が高温高圧になることがより確実に防止される。従って、固形化した廃棄物が排出口より前方に噴出するという危険は防止される。

スクリューの上方に常時空洞が存在するため、ホッパーからケーシング内に供給された廃棄物は、渋滞することなく該空洞を進み、スクリュー内に円滑に食い込む。また、ケーシング内の水蒸気が高温高圧になるという問題は解消する。従って、固形化した廃棄物が排出口より前方に噴出するという危険は完全に防止される。

符号１に示すものは圧縮固形機のケーシングである。

ケーシング１は、直胴部１ａと該直胴部１ａの前方に連なる円錐部１ｂとを備えている。

直胴部１ａは、略筒状体である。円錐部１ｂは、前方に向って徐々に細径となる。

ケーシング１内には駆動手段３により回転するスクリュー５を配設する。

駆動手段３は、一例として、減速モータ７の回転をローラーチェーン９と竪型減速器１１とを介してスクリュー５に伝達するようにしてなるものとする。

ケーシング１には廃棄物１３を該ケーシング１内に供給するためのホッパー１５を備えさせる。符号１７に示すものは定量供給機である。

ケーシング１は圧縮した廃棄物１３を押し出す排出口１９を前端に備えている。

排出口１９は、ケーシング１における円錐部１ｂの前方に連なる直胴部１９ａを備えている。直胴部１９ａは、略筒状体である。

更に、ケーシング１は該ケーシング１内の廃棄物１３を加熱するための加熱手段２１を備えている。加熱手段２１としては、一例として、電熱機をケーシング１の外面における円錐部１ｂに取り付ける。

符号２３に示すものは、排出口１９より排出された廃棄物１３を切断するための切断機である。

しかして、本発明による廃棄物の圧縮固形機には、スクリュー５を前後方向に動かすための押し引き装置２５を備えさせる。

押し引き装置２５は、一例として、スクリュー５の後端にスプラインシャフト２７を取り付け、該スプラインシャフト２７の後端に油圧シリンダ２９を連結し、該油圧シリンダ２９を作動させることによりスプラインシャフト２７を介してスクリュー５が前後方向に動くようになす。

符号３１に示すものはオイルシール、符号３３は支持枠、符号３５はボールベアリング、符号３７は球面ローラーベアリング、符号３９はスラストベアリングである。

また、ケーシング１における直胴部１ａの底部に排水孔４１、４１・・・を設ける。

排水孔４１は、一例として、直径約５ｍｍとする。

排水孔４１は、目詰り防止のために、好ましくは図４、図５に示すように、皿形とする。

前記排出口１９の直胴部１９ａに長さ方向の溝４３、４３・・・を形成する。

溝４３は、直胴部１９ａの内面に、好ましくは複数本を相互に並行に形成する。

更に、ケーシング１における直胴部１ａは上方に膨出した断面を備えている。

即ち、ケーシング１における直胴部１ａの断面（図１におけるＡ−Ａ’線の断面図）は、上部に膨出部４５を備え、該ケーシング１内におけるスクリュー５の上方には空洞４７が存在する。図３参照。この場合には、ケーシング１における直胴部１ａの断面は、例えば略楕円形ないし略長円形となる。

因みに、図２に示すケーシング１における直胴部１ａの断面図は円形である。

押し引き装置２５を作動させてスクリュー５を前後方向に動かすことにより、ケーシング１の円錐部１ｂとスクリュー５の前部との間隔を調節することができる。ケーシング１の円錐部１ｂとスクリュー５の前部との間隔を変えることにより、廃棄物の圧縮の程度を調節することができる。

本発明者は、排出口１９の内径が６ｃｍである圧縮固形機を用いて再生紙製造工程で排出された下記の製紙屑を固形化する実験を行なった。
体積：１ｍ^３
見かけ比重：０．４ｔ／ｍ^３
水分：７３重量％
固形分：２７重量％

上記実験において、水分２３重量％、固形分７７重量％、直径６ｃｍ、長さ６０ｃｍの円柱状体が４０本得られた。

本発明による廃棄物の圧縮固形機の一例を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図の一例である。 図１のＡ−Ａ線における断面図の別の一例である。 スクリュー、スプラインシャフト等を示す側面図である。 ケーシングにおける直胴部の底部に設けられた排水孔を示す断面図である。 排出口の直胴部に形成された溝を示す断面図である。 排出口の直胴部に形成された溝を示す別の断面図である。

符号の説明

１ ケーシング
１ａ 直胴部
１ｂ 円錐部
３ 駆動手段
５ スクリュー
７ 減速モータ
９ ローラーチェーン
１１ 竪型減速器
１３ 廃棄物
１５ ホッパー
１７ 定量供給機
１９ 排出口
１９ａ 直胴部
２１ 加熱手段
２３ 切断機
２５ 押し引き装置
２７ スプラインシャフト
２９ 油圧シリンダ
３１ オイルシール
３３ 支持枠
３５ ボールベアリング
３７ 球面ローラーベアリング
３９ スラストベアリング
４１ 排水孔
４３ 溝
４５ 膨出部
４７ 空洞

Claims (1)

1. ケーシング内には駆動手段により回転するスクリューを配設し、該ケーシングには廃棄物を該ケーシング内に供給するためのホッパーと、圧縮した廃棄物を押し出す排出口と、該ケーシング内の廃棄物を加熱するための加熱手段とを備えさせ、更に、前記スクリューを前後方向に動かすための押し引き装置を備えさせると共に、前記ケーシングにおける直胴部１ａの底部に排水孔を設け、前記ケーシングにおける該直胴部１ａには上方に膨出した断面を備えさせた廃棄物の圧縮固形機において、
   前記ケーシングは、前記直胴部１ａと、該直胴部１ａの前方に連なり、前方に向って徐々に細径となる円錐部１ｂと、該円錐部１ｂの前方に連なる排出口１９の直胴部１９ａとを備え、該排出口１９の直胴部１９ａに長さ方向の溝４３を形成し、ケーシング内に発生した水蒸気が該排出口１９の直胴部１９ａに形成された長さ方向の溝４３を通って排出口より外部に逃げるようにしたことを特徴とする、廃棄物の圧縮固形機。