容器包装分離装置
【課題】 物品ごみからの容器包装の分離を確実に行うことができ、さらには設備費が安価でメンテナンスも容易な容器包装分離装置を提供する。
【解決手段】 本発明の容器包装分離装置は、高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するためのであって、少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体を前記容器包装に向かって噴射する高温流体噴射手段と、前記容器包装の外側表面と前記高温流体噴射手段とを相対移動させることにより前記容器包装を溶断する容器包装溶断機構とを備える。
【解決手段】 本発明の容器包装分離装置は、高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するためのであって、少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体を前記容器包装に向かって噴射する高温流体噴射手段と、前記容器包装の外側表面と前記高温流体噴射手段とを相対移動させることにより前記容器包装を溶断する容器包装溶断機構とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄された食品ごみを含む様々な物品ごみから容器包装、食品、物品をそれぞれ回収し、廃プラスチック資源や畜産用飼料あるいは農業用有機肥料にそれぞれリサイクル可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンビニやスーパー等において販売されている弁当、おにぎり、麺類、総菜、牛乳、パン等の食品は、鮮度を保証するために所定の時間が経過すると廃棄され、塵芥収集業者によって回収された後にごみ処理場において焼却処分されている。
また、パン工場やコンビニ向けの食品を製造している食品製造工場においても、製造に伴って発生する不要な食材や売れ残りの食品等が廃棄される。
しかしながら、これらの食品ごみは、畜産用飼料や農業用有機肥料のための資源という観点から見ると新鮮で栄養価が高いものであり、これらを有効利用することなく焼却処分することは貴重な資源を無駄にすることになる。
そこで、これらの食品ごみを有効利用するための様々な提案がなされているが、いずれにおいてもまず最初に、食品ごみを食品そのものと容器包装とに分離する必要がある。
【０００３】
食品ごみを食品そのものと容器包装とに分離する最も一般的な従来技術は、食品ごみを食品および容器包装ごと一体に破砕して細分化した後にふるい選別や比重選別を行うことにより、細分化された食品本体から容器包装の破片を回収するものである。
ところが、食品ごみを容器包装と一体に破砕すると、容器包装を構成しているプラスチック片等の食品本体への混入が避けられないため、豚等の家畜の食用に供する畜産飼料に供することができない。
【０００４】
これに伴い、食品ごみを破砕することなく食品そのものと容器包装とに分離する技術がいくつか提案されている。
例えば、下記特許文献１に記載されている「パック食品の生ごみ分別方法及びその装置」においては、回転する平刃物、熱線、加熱した回転ロールをパック食品に押し付けることにより、生ごみとプラスチック容器あるいは包装類とに分離するようになっている。
【０００５】
また、下記特許文献２に記載されている「食品とその包装の分離装置」においては、コンベアベルトで挟持した食品に回転刃を押し付けることにより、中身の食品と包装とを分離するようになっている。
【０００６】
さらに、下記特許文献３に記載されている「プラスチック製ごみ袋の破袋方法」においては、家庭から出されたごみを収納しているごみ袋にレーザー光線を照射することによりこのポリ袋を破袋し、その中に入っているごみを容易に取り出せるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−６２４３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記特許文献１および特許文献２に記載されている技術は、いずれも回転する刃物や、熱線、加熱した回転ロール等を食品の外側表面に押し付けるものであるため、処理する食品ごみの形状によっては回転刃物等が食品の外側表面に接触せず、その容器包装を切断できない箇所が生じて、食品本体と容器包装との分離を確実に行えなくなるおそれがある。
また、食品ごみの外側表面に沿わせて回転刃物等を移動させるための機構が複雑であり、設備費がかさんでしまう。
【０００９】
また、上記特許文献３に記載されている技術は、レーザー光線を用いるものであるため、処理する食品ごみの裏側にレーザー光線を照射することができず、食品本体と容器包装との分離を行うことが困難となる。
また、レーザー光線照射装置は高価であり、設備費がかさむばかりでなく、メンテナンスも容易に行うことができない。
【００１０】
さらには、近年、コンビニやスーパー等で販売されている化粧品等、数多くの品物が高分子材料製のパッケージによって包装されている。
ところが、これらの品物が使用されることなくごみとして各家庭から廃棄されると、従来はこれらの品物からパッケージを効率的に分離する方法が無かったため、やむを得ずごみ処理場において焼却処分しており、資源の再利用を図ることができないばかりでなく、大気汚染や二酸化炭素の排出量の増加につながっていた。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、食品ごみを含む様々な形態および形状の物品ごみに幅広く適用できるととともに、これらの物品ごみからの容器包装の分離を確実に行うことができ、さらには設備費が安価でメンテナンスも容易に行うことができる容器包装分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための請求項１に記載した手段は、
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する高温流体噴射手段と、
前記容器包装の外側表面と前記高温流体噴射手段とを相対移動させることにより前記容器包装を溶断する容器包装溶断機構と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、本発明の容器包装分離装置は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄される食品ごみを含む様々な物品ごみの容器包装が、高分子材料製のフィルムや薄板、または高分子材料が積層されあるいは含浸された紙材等から形成されていて、その融点より高い高温流体の噴流によって容易に溶断できることに着目したものである。
例えば、物品の容器包装の材料として一般的に用いられているポリプロピレン（ＰＰ）の融点は約１１０℃〜１６５℃であり、ポリエチレン（ＰＥ）の融点は約１１０℃であり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の融点は約２６０℃である。
したがって、これらの材料の融点よりも高い温度の高温流体の噴流を容器包装に向かって噴射することにより、容器包装を溶断することができるから、様々な物品ごみから容器包装を分離する作業を容易に行うことができる。
容器包装に向かって噴射する高温流体は、その圧力を高めるとともに、極めて小さい内径の噴射口から噴射することにより、容器包装の溶断効率および溶断精度を高めることができる。
また、食品ごみの場合には、食品そのものに水分が多量に含まれているので、食品そのものが容易に発火することはない。
また、物品ごみに向かって噴射する高温流体は自在に揺らぎ、あるいは変形することができるから、物品ごみの複雑な形状にも容易に追従してこれを確実に溶断することができる。
また、固体の物体である回転刃物とは異なり、流体を用いて容器包装を溶断するのであるから、物品ごみの容器包装との間の間隔を常に一定に保つ必要も無い。
また、レーザー光線発振器のように高価で複雑な設備を必要としないから、安価で簡単な設備とすることができ、そのメンテナンスも容易である。
なお、容器包装と食品との分離は、容器包装が溶断された後における食品の自然落下や作業者による手作業、あるいは機械を用いて行うことができる。
さらに、高分子材料から製造された容器包装には、例えば高分子材料を含浸させた紙材、または高分子材料のフィルムを積層しあるいはそれで裏打ちした紙材等、高温、高圧、高速の流体噴流で溶断しあるいは切断できる材料が含まれる。
【００１４】
また、請求項２に記載した手段は、請求項１に記載した容器包装分離装置における前記高温流体の温度が、前記高分子材料の発火点よりも低いことを特徴としている。
すなわち、上記した容器包装材料の発火点は、ポリプロピレン（ＰＰ）が約４４０℃、ポリエチレン（ＰＥ）が約３５０℃、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が約５１０℃である。
したがって、これらの発火点よりも低い温度の高温流体を容器包装に向かって噴射することにより、容器包装の発火を防止しながら容器包装を溶断することができる。
【００１５】
容器包装に向かって噴射する高温流体は、可燃性ガスを燃焼させることにより得られる燃焼ガスとすることができる。
具体的には、例えばプロパンガスを燃焼させることにより得られる高温の燃焼ガスそのもの、あるいは炎そのものとすることができる。
また、バーナあるいはボイラ等の高温燃焼ガスの供給源から得られる高温燃焼ガスに大気を混合することにより、所定の温度の高温流体を得ることがてきる。
このようにして得られた高温流体は、コンプレッサあるいはポンプによって加圧し、細径ノズルから容器包装に向かって噴射することができる。
【００１６】
また、容器包装に向かって噴射する高温流体は加熱した炭酸ガスとすることができる。
すなわち、容器包装の材料の発火点よりも高い温度に加熱した炭酸ガス（二酸化炭素ガス等）の高温高圧噴流を用いて容器包装を溶断するときに、容器包装が発火しても、その周囲が炭酸ガスによって覆われるため、直ちに鎮火することになる。
なお、炭酸ガスに代えて不活性ガスを用いることもできる。
【００１７】
さらに、容器包装に向かって噴射する高温流体を水蒸気とすることができる。
すなわち、容器包装の材料の発火点よりも高い温度の水蒸気を用いて容器包装を溶断するときに、容器包装が発火しても、その周囲が水蒸気によって覆われており、かつ容器包装と水蒸気との接触によって水が生じるから、直ちに鎮火することになる。
【００１８】
加えて、請求項１または２に記載した容器包装分離装置は、前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する消火機構をさらに備えることができる
なお、この消火機構は、容器包装のうち高温流体によって溶断した部分に水を噴射し、あるいは水をミスト状に噴霧するものとすることができる。
あるいは、容器包装のうち高温流体によって溶断した部分がその上を摺動するテーブルあるいはその上を転動するローラの表面を水で濡らすとともに、この水で濡れた表面に容器包装のうち高温流体によって溶断した部分を接触させることにより消火する構造とすることもできる。
さらには、容器包装のうち高温流体によって溶断した部分に消火用のガス、例えば二酸化炭素等の炭酸ガスや不活性ガス等を噴射することもできる。
加えて、容器包装に向かって絶えず水や炭酸ガス等を噴射し続けることもできるし、例えば光学的な監視装置によって容器包装の発火が認められたときにのみ噴射する構造とすることもできる。
したがって、物品ごみの容器包装を高温流体によって溶断するときに容器包装が着火しても、直ちにこれを消火することができる。
【００１９】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを吊り下げた状態で上下軸の回りに回転させる吊下手段と、
回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、を有することができる。
すなわち、吊り下げた物品ごみの容器包装の底部を溶断すると、容器包装によって包まれていた物品が自然に落下するから、物品ごみからの食品の回収を容易に行うことができる。
また、高温流体接離手段を用いることにより、容器包装の溶断が終了した時点で直ちに高温流体を容器包装から離間させることができるから、容器包装が発火する可能性を最小限に抑えることができる。
なお、物品ごみの全周にわたって容器包装を溶断して容器包装を２つの部分に分離するのではなく、容器包装のうち円周方向の一部が溶断されないようにすることにより、容器包装を一体に回収することが可能となる。
【００２０】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを載置した状態で上下軸の回りに回転する回転テーブルと、
前記回転テーブル上で回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、を有することができる。
これにより、吊り下げることができない物品ごみや、落下させると破損するような物品ごみについても、その容器包装を容易に溶断して食品から分離することができる。
【００２１】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみがその上面上を摺動しつつ前方に搬送されるとともに左右方向に延びる溝が前記上面に凹設されている支持手段と、
前記溝の内部において前記高温流体噴射手段を左右方向に移動させる移動手段と、
を有することができる。
すなわち、支持手段の上面上を摺動しつつ前方に移動する物品ごみに同期させて、左右方向に高温流体噴射手段を移動させることにより、高温流体によって容器包装の底部を溶断して切れ目を入れることができるから、物品ごみからの容器包装の分離を容易に行うことができる。
また、溝よりも前側において支持手段の上面を水で濡らしておくことにより、容器包装のうち溶断した部分を水で濡らしてその着火を防止し、あるいは消火することができる。
【００２２】
前記容器包装溶断機構は、
水平にかつ互いに平行に延びる軸線の回りでそれぞれ同一方向に回転するとともにそれらの上に前記物品ごみを載置可能な一対の回転体と、
前記一対の回転体上に載置されて回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる、前記一対の回転体の間に配置された接離手段と、
を有することができる。
すなわち、一対の回転体上で回転している物品ごみに高温流体を接触させることにより、この物品ごみの容器包装を全周にわたって溶断することができるから、物品ごみからの容器包装の分離を容易に行うことができる。
このとき、高温流体に対して回転方向後側にある回転体の表面を水で濡らすことにより、容器包装のうち溶断した部分を水で濡らしてその着火を防止し、あるいは消火することができる。
【００２３】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみをそれらの間に受容可能に互いに対向するとともに前記高温流体噴射手段をそれぞれ支持している一対の対向部分を具備した支持部材と、
前記高温流体が前記容器包装を溶断する進出位置と前記高温流体が前記容器包装から離間した後退位置との間で前記支持部材を往復動させる支持部材駆動手段と、
を有することができる。
すなわち、おにぎりや平たい弁当のように比較的厚みが薄い物品ごみ等の場合には、上下一対の対向部分を有した支持部材を往復動させてその間にこのような物品ごみを受容することにより、上下一対の対向部分にそれぞれ設けられた高温流体噴射手段から噴射される高温流体によって、この物品ごみの容器包装の上下両側面を一度に溶断することができる。
このとき、容器包装の上下面ばかりでなく容器包装の縦壁面にも高温流体が接触するから、物品ごみの全周にわたって容器包装を溶断し、物品ごみからの容器包装の分離を容易に行うことができる。
【００２４】
この場合、容器包装溶断機構は、
上下方向に往復動して前記容器包装の左右両側面をそれぞれ溶断するための第１の支持部材と、
左右方向に往復動して前記容器包装の上下両側面をそれぞれ溶断するための第２の支持部材と、を有することができる。
すなわち、うどんや冷やし中華そばのように容器包装が椀状の物品ごみ等の場合には、上下方向に往復動する第１の支持部材によって容器包装の左右両側面を溶断するとともに、左右方向に往復動する第２の支持部材によって容器包装の上下両側面を溶断することができる。
このとき、椀状の容器包装の傾斜している左右の両側面にも高温流体が接触するから、容器包装が椀状の物品ごみ等の場合であってもその全周にわたって容器包装を溶断し、物品ごみ等からの容器包装の分離を確実に行うことができる。
【００２５】
さらに、前記高温流体噴射手段は、
前記支持部材の一対の対向部分の先端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第１組のノズルと、
前記支持部材の一対の対向部分の基端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第２組のノズルと、を有することができる。
すなわち、支持部材の互いに対向する部分に複数の高温流体噴射手段を設けることにより、支持部材の一回の往復動に伴って容器包装の側面に複数回にわたって高温流体を接触させることができるから、物品ごみの容器包装を確実に溶断することができる。
【００２６】
加えて、前記第１組のノズルが前記支持部材の基端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射し、前記第２組のノズルが前記支持部材の先端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射するようにすることができる。
これにより、例えば支持部材が上下方向に往復動して容器包装の左右の両側面を溶断するときに、第１組のノズルによって容器包装の上面を溶断し、第２組のノズルによって容器包装の下面を溶断することができるから、容器包装をより一層確実に溶断することができる。
【００２７】
また、上記の課題を解決するための請求項１５に記載した手段は、
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
前記物品ごみに向かって付勢される本体部分と、
前記物品ごみの外側表面上を転動する、前記本体部分に回転自在に支持されたローラと、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する、前記本体部分に支持された高温流体噴射手段と、
前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する、前記本体部分に支持された消火機構と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
すなわち、請求項１５に記載した容器包装分離装置においては、物品ごみに向かって本体部分を付勢することにより、物品ごみの外側表面にローラを当接させることができるから、物品ごみの外側表面と高温流体噴射手段との間の間隔を常に適切な値に保つことができる。
また、本体部分に消火機構が設けられているから、物品ごみの容器包装のうち高温流体によって溶断した部分が発火することを確実に防止することができる。
そして、本体部分、ローラ、高温流体噴射手段および消火機構が一体にまとめられているので構造が極めて簡単であり、そのメンテナンスも容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、様々な形態および形状の物品ごみにも幅広く適用できるととともに、物品ごみからの容器包装の分離を確実に行うことができ、さらには設備費が安価でメンテナンスも容易に行うことができる容器包装分離装置を提供することができる。
これにより、コンビニ、スーパー、食品製造工場等より廃棄された食品ごみを含む様々な物品ごみから容器包装を確実に分離することができるから、食品ごみの場合には、新鮮で栄養価の高い食品本体を回収して、栄養価が高く、かつプラスチック片等が混入していなくて安全な畜産用飼料あるいは養分豊富な農業用有機肥料にリサイクルできる。
また、容器包装を破砕することなく回収することができるから、回収した容器包装を廃プラスチック資源あるいは再生紙用資源として有効に活用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図１乃至図１５を参照し、本発明に係る容器包装分離装置の各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略するとともに、物品ごみの一例としての食品ごみを搬送する方向を前後方向と、鉛直方向を上下方向と、両方向に垂直かつ水平な方向を左右方向と言う。
【００３１】
第１実施形態
まず最初に、図１乃至図３を参照し、第１実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００３２】
本第１実施形態の容器包装分離装置１００は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄された多数の食品がポリ袋等の容器包装１ａに収納されている食品ごみ１から容器包装１ａを分離するためのものである。
食品ごみ１は、搬送方向（矢印Ａ）に向かって水平に延びるガイドレール２と、このガイドレール２上を転動するローラ３と、このローラ３から垂下する吊下部材４とにより、吊り下げられた状態で搬送される。
そして、ガイドレール２上の所定位置においてローラ３が停止すると、吊下部材４の上端に固定されている平歯車５に、モータ６により回転駆動される平歯車７が噛み合う。
すると、食品ごみ１はモータ６によって回転駆動され、矢印Ｂで示したように上下軸の回りに回転する。
【００３３】
食品ごみ１の斜め下方には、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９がリニアガイド１０上に設けられている。
このリニアガイド１０は、モータ１１を正逆回転させることによってノズル９を食品ごみ１に対して接離させるものであり、その作動は制御装置１２によって制御されている。
【００３４】
なお、容器包装１ａに向かって噴射する高温流体８は、例えばプロパンガスを燃焼させることにより得られた高温の燃焼ガスに大気を混ぜることにより、少なくとも容器包装１ａを構成している高分子材料の融点よりも高い温度に調整したガスを、図示されない高圧ポンプによって加圧し、やはり図示されない配管を介して供給することができる。
また、高温流体８は、加熱した炭酸ガス、あるいは水蒸気とすることもできる。
【００３５】
さらに、図２に示したように、食品ごみ１が回転する方向（矢印Ｂ）において高温流体８を噴射するためのノズル９よりも後側には、食品ごみ１の容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分に向かって水をミスト状に噴霧するためのノズル１３が設けられている。
【００３６】
食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときには、制御装置１２がモータ６を作動させることにより食品ごみ１を上下軸の回りに回転させるとともに、制御装置１２がモータ１１を作動させることによりノズル９を進出させて高温流体８が食品ごみ１の容器包装１ａに接触するようにし、同時に制御装置１２がノズル１３を作動させてミスト状の水１４を噴霧させる。
【００３７】
このとき、制御装置１２は、食品ごみ１の容器包装１ａを全周にわたって溶断するのではなく、その円周方向の一部１ｂを溶断しないように高温流体８のノズル９を後退させる。
これにより、図３に示したように、食品ごみ１の容器包装１ａは円周方向の一部分１ｂにおいてつながっており、２つの部分に分離することがない。
そして、高温流体８による食品ごみ１の容器包装１ａの溶断が進むと、図３に示したように容器包装１ａの内部に収納されている多数の食品Ｓは自然に落下し、食品ごみ１の容器包装１ａと食品Ｓとの分離が完了する。
【００３８】
すなわち、本第１実施形態の容器包装分離装置１００は、吊り下げられた状態で搬送される食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８の噴射によって溶断するものであるから、容器包装１ａに収納されている食品Ｓを自然落下させることができ、食品ごみ１の容器包装１ａと食品Ｓとを極めて簡単に分離することができる。
また、容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断した部分にノズル１３からミスト状の水１４を噴霧するから、容器包装１ａの着火を防止し、あるいは着火した容器包装１ａを消火することができるばかりでなく、食品Ｓに付着する水の量を最小限に抑えることができる。
さらに、食品ごみ１の外側表面には凹凸があるが、高温流体８は自在に揺らぎあるいは変形することができるから、ノズル９から噴出する高温流体８の噴出長さを適宜設定することにより容器包装１ａを確実に溶断することができる。
なお、食品ごみ１の外側表面の位置を光学センサによって測定し、この測定結果に基づいて制御装置１２がリニアガイド１０の進退量を制御することにより、容器包装１ａの表面に高温流体８が確実に接触するようにすることもできる。
【００３９】
第２実施形態
次に図４および図５を参照し、第２実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００４０】
本第２実施形態の容器包装分離装置１１０は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄された多数の食品が容器包装１ａに収納されている食品ごみ１から容器包装１ａを分離するためのものである。
食品ごみ１は、ローラコンベア２１，２２によって矢印Ａ方向に搬送される途中で、回転テーブル２３上に一つずつ移載される。
この回転テーブル２３は、図示されないモータによって矢印Ｂ方向に回転する。
回転テーブル２３の右側には、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９がリニアガイド１０上に設けられている。
また、回転テーブル２３の左側には、食品ごみ１の容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分に向かって水をミスト状に噴霧するためのノズル１３が設けられている。
【００４１】
食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときには、回転テーブル２３を回転させるとともに、ノズル９を進出させて高温流体８が食品ごみ１の容器包装１ａに接触するようにし、かつノズル１３を作動させてミスト状の水１４を噴霧させる。
そして、食品ごみ１の容器包装１ａが全周にわたって溶断されると、食品ごみ１は搬送方向前側のローラコンベア２２上に移載される。
これにより、食品ごみ１から容器包装１ａを分離する作業を、ローラコンベア２２上において容易に行うことができる。
【００４２】
すなわち、本第２実施形態の容器包装分離装置１１０は、回転テーブル２３上において食品ごみ１の容器包装１ａを溶断するものであるから、吊り下げることができない食品ごみや、落下させると飛散するような食品ごみについても、その容器包装１ａを容易に分離することができる。
【００４３】
第３実施形態
次に図６および図７を参照し、第３実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００４４】
本第３実施形態の容器包装分離装置１２０においては、食品ごみ１ａが、ガイドレール２に沿って前進するフック４によって引っ張られ、テーブル（支持手段）３１の上面上を摺動しつつ前進する。
テーブル３１の上面には、左右方向に傾斜して延びる一対の凹溝３２，３３がそれぞれ凹設されており、かつこれらの凹溝３２，３３の内部には、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９がリニアガイド１０によって往復動するように設けられている。
【００４５】
また、テーブル３１の上方には、テーブル３１の上面のうち凹溝３２，３３よりも搬送方向前側の部分にミスト状の水を噴霧するためのノズル１３がそれぞれ設けられている。
さらに、ガイドレール２の上方には、食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときに発生する臭気やガス等を集めるためのフード３４およびルーフファン３５が設置されている。
【００４６】
食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときには、テーブル３１上を摺動しつつ前進する食品ごみ１に同期させて、凹溝３２内でノズル９を移動させることにより容器包装１ａの底面を溶断して切れ目１ｃを形成するとともに、凹溝３３内でノズル９を移動させることにより容器包装１ａの底面を溶断して切れ目１ｄを形成する。
これにより、容器包装１ａの底面には十字形の切れ目が形成されるから、図６の右端部に示したように、食品ごみ１がテーブル３１を通過してフック４によって吊り下げられると、容器包装１ａの内部から食品Ｓが自然落下し、食品ごみ１の容器包装１ａと食品Ｓとを極めて簡単に分離することができる。
【００４７】
すなわち、本第３実施形態の容器包装分離装置１２０は、テーブル３１上を摺動しつつ前進する食品ごみ１の容器包装１ａの底面を高温流体８によって溶断するものであるから、容器包装１ａの底面と高温流体８との間の間隔寸法を常に最適な値に維持することができる。
また、容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分が、水１４によって濡れているテーブル３１上を摺動しつつ前進するから、容器包装１ａの着火を防止し、あるいは着火した容器包装１ａを消火することができるばかりでなく、容器包装１ａ内に収納されている食品Ｓに付着する水の量を最小限に抑えることができる。
【００４８】
第４実施形態
次に図８を参照し、第４実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００４９】
本第４実施形態の容器包装分離装置２００は、例えば容器包装４１ａによって包まれている細長いパン４１ｂのような食品ごみ４１から容器包装４１ａを分離するためのものであり、食品ごみ４１を矢印Ａ方向に搬送するローラコンベア４２，４３の間には、水平にかつ互いに平行に延びる軸線の回りでそれぞれ同一方向に回転する前後一対の回転ドラム（回転体）４４，４５が配設されている。
これにより、ローラコンベア４２上を矢印Ａ方向に搬送されてきた食品ごみ４１は、前後一対の回転ドラム４４，４５の上に乗り上がり、矢印Ｄで示したように回転する。
また、前後一対の回転ドラム４４，４５の間には、容器包装４１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９が上下動自在に設けられている。
【００５０】
食品ごみ４１の容器包装４１ａを高温流体８によって溶断するときには、前後一対の回転ドラム４４，４５上で回転している食品ごみ４１に向かってノズル９を上昇させる。
すると、食品ごみ４１の容器包装４１ａはその全周にわたって高温流体８により溶断され、左右に分離する。
次いで、左右に分離した容器包装４１ａを矢印Ｅで示したように左右方向に離間させることにより、前後一対の回転ドラム４４，４５上には細長いパン４１ｂのみが残るので、この細長いパン４１ｂを押動してローラコンベア４３上に移載して回収する。
【００５１】
すなわち、本第４実施形態の容器包装分離装置２００は、前後一対の回転ドラム４４，４５上に食品ごみ４１を載置して回転させるものであるから、細長いパン４１ｂのような小型の食品ごみ４１からも容易にその容器包装４１ａを分離することができる。
また、搬送方向後側にある回転ドラム４５の表面を水で濡らすことにより、食品ごみ４１の容器包装４１ａのうち高温流体８によって溶断した部分を水で濡らしてその着火を防止し、あるいは消火することができる。
【００５２】
第５実施形態
次に図９乃至図１３を参照し、第５実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００５３】
本第５実施形態の容器包装分離装置３００は、例えば三角形状のおにぎりパック５１からその容器包装を分離しておにぎり本体を取り出すためのものである。
そのため、おにぎりパック５１は、搬送テーブル５２上において図示されない搬送装置により矢印Ａ方向に順次搬送されるとともに、搬送テーブル５２に設けられた開口５３の部分において左右方向に接離自在な一対のホルダ５４，５５によって保持される。
これらのホルダ５４，５５は、おにぎりパック５１を下方から支持する部分５４ａ，５５ａと、前後に挟持する部分５４ｂ，５５ｂおよび５４ｃ，５５ｃを有している。
さらに、これらのホルダ５４，５５には、図示されない吸引ポンプに接続された負圧配管５４ｄ，５５ｄがそれぞれ接続されている。
【００５４】
また、図１１に示したように、搬送テーブル５２に設けられた開口５３の下方には、おにぎりパック５１の容器包装を溶断するための容器包装溶断機構６０が設けられている。
この容器包装溶断機構６０の側面視コ字型の支持部材６１は、図１２に示したように、おにぎりパック５１を前後方向に挟むように受容可能に互いに対向する一対の部分６２，６３を有している。
これらの部分６２，６３は、その上端（先端）側にノズル９ａをそれぞれ有するとともに、その下端（基端）側にノズル９ｂをそれぞれ有している。
また、この支持部材６１は、エアシリンダ６４のピストン６５の先端に固定されて昇降自在に支持されている。
【００５５】
各ノズル９ａ，９ｂから噴射された高温流体８によっておにぎりパック５１の容器包装を溶断するときには、図１１に示したように支持部材６１が降下して高温流体８がおにぎりパック５１から離間している後退位置と、図１２に示したように支持部材６１が上昇して高温流体８がおにぎりパック５１に接触している進出位置との間で支持部材６１を上下方向に往復動させる。
このとき、ノズル９ａから噴射された高温流体８ａがおにぎりパック５１の前後の両側面５１ａ，５１ｂに２回ずつ接触するので、この部分の容器包装を確実に溶断することができる。
【００５６】
また、上側のノズル９ａが支持部材６１の下端側に向かって下向きに傾斜しているので、図１２に示した状態から支持部材６１が降下するときに、ノズル９ａから噴射された高温流体８ａによっておにぎりパックの上面５１ｃ部分の容器包装を確実に溶断することができる。
さらに、下側のノズル９ｂが支持部材６１の上端側に向かって上向きに傾斜しているので、図１２に示したように支持部材６１が最も上昇したときに、ノズル９ｂから噴射された高温流体８ｂによっておにぎりパックの下面５１ｄ部分の容器包装を確実に溶断することができる。
【００５７】
おにぎりパック５１の容器包装を溶断する作業が完了すると、図１３に示したようにおにぎりパック５１は、おにぎり本体５１ｅと左右一対の容器包装部分５１ｆ，５１ｇとに分かれるから、矢印Ｇで示したように左右一対のホルダ５４，５５を左右方向に離間させることにより、おにぎりパック５１からその容器包装５１ｆ，５１ｇを確実に分離することができる。
【００５８】
すなわち、本第５実施形態の容器包装分離装置３００は、前後一対の対向部分６２，６３を有した支持部材６１を上下方向に往復動させてその間におにぎりパック５１を受容するとともに、前後一対の対向部分６２，６３にそれぞれ設けたノズル９ａ，９ｂから噴射された高温流体８ａ，８ｂによって、その前後両側面ばかりでなく上下両側面の部分の容器包装を一度に溶断するものであるから、その容器包装を全周にわたって一直線状に溶断することができ、三角形状のおにぎりパックからその容器包装を確実に分離することができる。
なお、本第５実施形態の容器包装分離装置３００における支持部材６１を横向きに寝かせて左右方向に進退させるようにすれば、平たいパンや、平たい箱状の弁当等の容器包装を溶断して分離することができる。
【００５９】
第６実施形態
次に図１４を参照し、第６実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００６０】
本第６実施形態の容器包装分離装置３００は、腕状の容器包装によって包まれている冷やし中華そばパック等の食品ごみから、その容器包装を分離するためのものである。
これに伴い、この容器包装分離装置３１０は、矢印Ｆで示したように上下方向に往復動して冷やし中華そばパック７０の左右の両側面７０ａ，７０ｂをそれぞれ溶断するための第１の支持部材７１と、冷やし中華パック７０の上下の両側面７０ｃ，７０ｄをそれぞれ溶断するための第２の支持部材７２とを備えている。
【００６１】
これにより、本第６実施形態の容器包装分離装置３００によれば、図１４に示したように上下方向に往復動する第１の支持部材７１に設けたノズル９ａ，９ｂから噴射された高温流体８ａ，８ｂによって、冷やし中華そばパック７０の容器包装の左右の両側面７０ａ，７０ｂを溶断することができるとともに、図１５に示したように左右方向に往復動する第２の支持部材７２に設けたノズル９ｃ，９ｄから延びる高温流体８ｃ，８ｄによって、冷やし中華そばパック７０の容器包装の上下の両側面７０ｃ，７０ｄをそれぞれ溶断することができる。
したがって、冷やし中華そばパック７０の腕状の容器包装を全周にわたって一直線状に溶断することができるから、この冷やし中華そばパック７０からその腕状の容器包装を確実に分離することができる。
【００６２】
第７実施形態
次に図１６を参照し、第６実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００６３】
本第７実施形態の容器包装分離装置４００は、食品ごみ１に向かって常に付勢されている本体部分８１と、食品ごみ１の外側表面上を転動する、本体部分８１に回転自在に支持されたローラ８２と、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射する、本体部分８１に支持されたノズル９と、容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分に向かってミスト状の水１４を噴霧する、本体部分８１に支持されたノズル１３とを備えている。
【００６４】
すなわち、本第７実施形態の容器包装分離装置４００においては、食品ごみ１に向かって本体部分８１を付勢することにより、食品ごみ１の外側表面にローラ８２を常に当接させることができるから、食品ごみ１の外側表面とノズル９の間の間隔を常に適切な値に保つことができる。
また、本体部分８１にノズル１３が設けられていてミスト状の水１４を噴霧するから、食品ごみ１の容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分が発火することを確実に防止することができる。
そして、本体部分８１、ローラ８２、ノズル９およびノズル１３が一体にまとめられているので構造が極めて簡単であり、そのメンテナンスも容易に行うことができる。
【００６５】
第８実施形態
次に図１７を参照し、本発明の容器包装分離装置を用いて食品ごみを処理する工場の全体レイアウトについて説明する。
【００６６】
図１７に示した処理工場９０においては、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄されて搬送されてきた多数の食品ごみ１が受入ステーション９１に到着する。
受入ステーション９１に到着した食品ごみ１のうち、ポリ袋に収納されている食品ごみ１は、図１乃至図３を参照して説明した第１実施形態の容器包装分離装置１００、あるいは図４および図５を参照して説明した第２実施形態の容器包装分離装置１１０、または図６および図７を参照して説明した第３実施形態の容器包装分離装置１２０を用いることによりそのポリ袋が破袋され、取り出された食品は搬送ライン９２上に移載されて搬送される。
コンテナに収納された状態で受け入れた食品は、手作業によりコンテナから取り出されて搬送ライン９３に移載される。
搬送ライン９２，９３上を移動する食品は、自動選別機９４によりあるいは手作業によってそれぞれ牛乳、パン、弁当、麺類、総菜、おにぎり等に分別され、処理ライン９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄ，９５Ｅ，９５Ｆにそれぞれ移載される。
なお、肉類が含まれている食品については、牛を肥育するための飼料として用いることができないので、管理を厳密に行うために専用の処理ライン９６に投入される。
【００６７】
分別されたパンは、図８を参照して説明した第４実施形態の容器包装分離装置２００を用いることにより、パンそのものと容器包装とに分離することができる。
また、おにぎりは、図９乃至図１３を参照して説明した第５実施形態の容器包装分離装置３００を用いることにより、おにぎりそのものと容器包装とに分離することができる。
さらに、腕状の容器包装に入っている麺類や、箱状の容器包装に入っている弁当類は、図１４および図１５を参照して説明した容器包装分離装置３１０を用いることにより、麺およびご飯と容器包装とに分離することができる。
加えて、牛乳やジュース等の紙パック容器入り飲料は、回転刃を用いてその紙パック容器包装を切断するとともに、切断した紙パック容器包装の内部に高圧空気を吹き込むことにより、牛乳やジュース等の液体を完全に分離することができる。
【００６８】
容器包装と分離された食品は、それぞれ畜産用飼料製造装置あるいは農業用有機肥料製造装置に供給されて製品化される。
また、食品から分離された容器包装は、それぞれ廃プラスチック資源あるいは再生紙用資源として回収される。
【００６９】
すなわち、本発明の容器包装分離装置を用いると、コンビニ、スーパー、食品製造工場等より廃棄された食品ごみから容器包装を確実に分離し、新鮮で栄養価の高い食品本体を回収することができるので、栄養価が高く、かつプラスチック片等が混入していなくて安全な畜産用飼料あるいは養分豊富な農業用有機肥料にリサイクルできる。
また、容器包装を破砕することなく回収することができるから、回収した容器包装を廃プラスチック資源あるいは再生紙用資源として有効に活用することもできる。
【００７０】
以上、本発明に係る容器包装分離装置の各実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した第５、第６および第７実施形態の容器包装分離装置においても、高温流体によって溶断された容器包装が発火することを防止するためにミスト状に水を噴霧することができる。
また、第３実施形態において用いたフードやルーフファン等の気体回収機構は、他の実施形態の装置においても用いることができる。
また、上記の説明においては、コンビニ、スーパー、食品製造工場等より廃棄された食品ごみを例に取って説明したが、食品ごみには限定されず、高分子材料製の容器包装によって様々な物品、例えば化粧品等が包装されている各種の物品ごみについても、本発明に係る容器包装分離装置を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施形態の容器包装分離装置を示す側面図（ａ）と正面図（ｂ）。
【図２】図１に示した容器包装分離装置の作動を説明する平面図。
【図３】図１に示した容器包装分離装置の作動を説明する側面図。
【図４】第２実施形態の容器包装分離装置を示す平面図。
【図５】図４に示した容器包装分離装置の作動を説明する正面図。
【図６】第３実施形態の容器包装分離装置を示す側面図。
【図７】図６に示した容器包装分離装置の平面図。
【図８】第４実施形態の容器包装分離装置を示す側面図（ａ）と平面図（ｂ）。
【図９】第５実施形態の容器包装分離装置を示す側面図。
【図１０】図９に示した容器包装分離装置の正面断面図。
【図１１】図９に示した容器包装分離装置の作動を説明する側面図。
【図１２】図９に示した容器包装分離装置の作動を説明する側面図。
【図１３】図９に示した容器包装分離装置の作動を説明する正面断面図。
【図１４】第６実施形態の容器包装分離装置の作動を説明する正面図。
【図１５】図１４に示した容器包装分離装置の作動を説明する正面図。
【図１６】第７実施形態の容器包装分離装置を示す平面図。
【図１７】本発明の容器包装分離装置を用いて物品ごみを処理する工場の全体レイアウトを示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１ 食品ごみ（物品ごみ）
１ａ 容器包装
８ 高温流体
９ ノズル
１０ リニアガイド
１３ ノズル
１４ 水
５１ おにぎりパック
５４，５５ ホルダ
６２ 支持部材
７０ 冷やし中華そばパック
７１ 第１の支持部材
７２ 第２の支持部材
９０ 物品ごみを処理する工場
１００ 第１実施形態の容器包装分離装置
１１０ 第２実施形態の容器包装分離装置
１２０ 第３実施形態の容器包装分離装置
２００ 第４実施形態の容器包装分離装置
３００ 第５実施形態の容器包装分離装置
３１０ 第６実施形態の容器包装分離装置
４００ 第７実施形態の容器包装分離装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄された食品ごみを含む様々な物品ごみから容器包装、食品、物品をそれぞれ回収し、廃プラスチック資源や畜産用飼料あるいは農業用有機肥料にそれぞれリサイクル可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンビニやスーパー等において販売されている弁当、おにぎり、麺類、総菜、牛乳、パン等の食品は、鮮度を保証するために所定の時間が経過すると廃棄され、塵芥収集業者によって回収された後にごみ処理場において焼却処分されている。
また、パン工場やコンビニ向けの食品を製造している食品製造工場においても、製造に伴って発生する不要な食材や売れ残りの食品等が廃棄される。
しかしながら、これらの食品ごみは、畜産用飼料や農業用有機肥料のための資源という観点から見ると新鮮で栄養価が高いものであり、これらを有効利用することなく焼却処分することは貴重な資源を無駄にすることになる。
そこで、これらの食品ごみを有効利用するための様々な提案がなされているが、いずれにおいてもまず最初に、食品ごみを食品そのものと容器包装とに分離する必要がある。
【０００３】
食品ごみを食品そのものと容器包装とに分離する最も一般的な従来技術は、食品ごみを食品および容器包装ごと一体に破砕して細分化した後にふるい選別や比重選別を行うことにより、細分化された食品本体から容器包装の破片を回収するものである。
ところが、食品ごみを容器包装と一体に破砕すると、容器包装を構成しているプラスチック片等の食品本体への混入が避けられないため、豚等の家畜の食用に供する畜産飼料に供することができない。
【０００４】
これに伴い、食品ごみを破砕することなく食品そのものと容器包装とに分離する技術がいくつか提案されている。
例えば、下記特許文献１に記載されている「パック食品の生ごみ分別方法及びその装置」においては、回転する平刃物、熱線、加熱した回転ロールをパック食品に押し付けることにより、生ごみとプラスチック容器あるいは包装類とに分離するようになっている。
【０００５】
また、下記特許文献２に記載されている「食品とその包装の分離装置」においては、コンベアベルトで挟持した食品に回転刃を押し付けることにより、中身の食品と包装とを分離するようになっている。
【０００６】
さらに、下記特許文献３に記載されている「プラスチック製ごみ袋の破袋方法」においては、家庭から出されたごみを収納しているごみ袋にレーザー光線を照射することによりこのポリ袋を破袋し、その中に入っているごみを容易に取り出せるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−６２４３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記特許文献１および特許文献２に記載されている技術は、いずれも回転する刃物や、熱線、加熱した回転ロール等を食品の外側表面に押し付けるものであるため、処理する食品ごみの形状によっては回転刃物等が食品の外側表面に接触せず、その容器包装を切断できない箇所が生じて、食品本体と容器包装との分離を確実に行えなくなるおそれがある。
また、食品ごみの外側表面に沿わせて回転刃物等を移動させるための機構が複雑であり、設備費がかさんでしまう。
【０００９】
また、上記特許文献３に記載されている技術は、レーザー光線を用いるものであるため、処理する食品ごみの裏側にレーザー光線を照射することができず、食品本体と容器包装との分離を行うことが困難となる。
また、レーザー光線照射装置は高価であり、設備費がかさむばかりでなく、メンテナンスも容易に行うことができない。
【００１０】
さらには、近年、コンビニやスーパー等で販売されている化粧品等、数多くの品物が高分子材料製のパッケージによって包装されている。
ところが、これらの品物が使用されることなくごみとして各家庭から廃棄されると、従来はこれらの品物からパッケージを効率的に分離する方法が無かったため、やむを得ずごみ処理場において焼却処分しており、資源の再利用を図ることができないばかりでなく、大気汚染や二酸化炭素の排出量の増加につながっていた。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、食品ごみを含む様々な形態および形状の物品ごみに幅広く適用できるととともに、これらの物品ごみからの容器包装の分離を確実に行うことができ、さらには設備費が安価でメンテナンスも容易に行うことができる容器包装分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための請求項１に記載した手段は、
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する高温流体噴射手段と、
前記容器包装の外側表面と前記高温流体噴射手段とを相対移動させることにより前記容器包装を溶断する容器包装溶断機構と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、本発明の容器包装分離装置は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄される食品ごみを含む様々な物品ごみの容器包装が、高分子材料製のフィルムや薄板、または高分子材料が積層されあるいは含浸された紙材等から形成されていて、その融点より高い高温流体の噴流によって容易に溶断できることに着目したものである。
例えば、物品の容器包装の材料として一般的に用いられているポリプロピレン（ＰＰ）の融点は約１１０℃〜１６５℃であり、ポリエチレン（ＰＥ）の融点は約１１０℃であり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の融点は約２６０℃である。
したがって、これらの材料の融点よりも高い温度の高温流体の噴流を容器包装に向かって噴射することにより、容器包装を溶断することができるから、様々な物品ごみから容器包装を分離する作業を容易に行うことができる。
容器包装に向かって噴射する高温流体は、その圧力を高めるとともに、極めて小さい内径の噴射口から噴射することにより、容器包装の溶断効率および溶断精度を高めることができる。
また、食品ごみの場合には、食品そのものに水分が多量に含まれているので、食品そのものが容易に発火することはない。
また、物品ごみに向かって噴射する高温流体は自在に揺らぎ、あるいは変形することができるから、物品ごみの複雑な形状にも容易に追従してこれを確実に溶断することができる。
また、固体の物体である回転刃物とは異なり、流体を用いて容器包装を溶断するのであるから、物品ごみの容器包装との間の間隔を常に一定に保つ必要も無い。
また、レーザー光線発振器のように高価で複雑な設備を必要としないから、安価で簡単な設備とすることができ、そのメンテナンスも容易である。
なお、容器包装と食品との分離は、容器包装が溶断された後における食品の自然落下や作業者による手作業、あるいは機械を用いて行うことができる。
さらに、高分子材料から製造された容器包装には、例えば高分子材料を含浸させた紙材、または高分子材料のフィルムを積層しあるいはそれで裏打ちした紙材等、高温、高圧、高速の流体噴流で溶断しあるいは切断できる材料が含まれる。
【００１４】
また、請求項２に記載した手段は、請求項１に記載した容器包装分離装置における前記高温流体の温度が、前記高分子材料の発火点よりも低いことを特徴としている。
すなわち、上記した容器包装材料の発火点は、ポリプロピレン（ＰＰ）が約４４０℃、ポリエチレン（ＰＥ）が約３５０℃、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が約５１０℃である。
したがって、これらの発火点よりも低い温度の高温流体を容器包装に向かって噴射することにより、容器包装の発火を防止しながら容器包装を溶断することができる。
【００１５】
容器包装に向かって噴射する高温流体は、可燃性ガスを燃焼させることにより得られる燃焼ガスとすることができる。
具体的には、例えばプロパンガスを燃焼させることにより得られる高温の燃焼ガスそのもの、あるいは炎そのものとすることができる。
また、バーナあるいはボイラ等の高温燃焼ガスの供給源から得られる高温燃焼ガスに大気を混合することにより、所定の温度の高温流体を得ることがてきる。
このようにして得られた高温流体は、コンプレッサあるいはポンプによって加圧し、細径ノズルから容器包装に向かって噴射することができる。
【００１６】
また、容器包装に向かって噴射する高温流体は加熱した炭酸ガスとすることができる。
すなわち、容器包装の材料の発火点よりも高い温度に加熱した炭酸ガス（二酸化炭素ガス等）の高温高圧噴流を用いて容器包装を溶断するときに、容器包装が発火しても、その周囲が炭酸ガスによって覆われるため、直ちに鎮火することになる。
なお、炭酸ガスに代えて不活性ガスを用いることもできる。
【００１７】
さらに、容器包装に向かって噴射する高温流体を水蒸気とすることができる。
すなわち、容器包装の材料の発火点よりも高い温度の水蒸気を用いて容器包装を溶断するときに、容器包装が発火しても、その周囲が水蒸気によって覆われており、かつ容器包装と水蒸気との接触によって水が生じるから、直ちに鎮火することになる。
【００１８】
加えて、請求項１または２に記載した容器包装分離装置は、前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する消火機構をさらに備えることができる
なお、この消火機構は、容器包装のうち高温流体によって溶断した部分に水を噴射し、あるいは水をミスト状に噴霧するものとすることができる。
あるいは、容器包装のうち高温流体によって溶断した部分がその上を摺動するテーブルあるいはその上を転動するローラの表面を水で濡らすとともに、この水で濡れた表面に容器包装のうち高温流体によって溶断した部分を接触させることにより消火する構造とすることもできる。
さらには、容器包装のうち高温流体によって溶断した部分に消火用のガス、例えば二酸化炭素等の炭酸ガスや不活性ガス等を噴射することもできる。
加えて、容器包装に向かって絶えず水や炭酸ガス等を噴射し続けることもできるし、例えば光学的な監視装置によって容器包装の発火が認められたときにのみ噴射する構造とすることもできる。
したがって、物品ごみの容器包装を高温流体によって溶断するときに容器包装が着火しても、直ちにこれを消火することができる。
【００１９】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを吊り下げた状態で上下軸の回りに回転させる吊下手段と、
回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、を有することができる。
すなわち、吊り下げた物品ごみの容器包装の底部を溶断すると、容器包装によって包まれていた物品が自然に落下するから、物品ごみからの食品の回収を容易に行うことができる。
また、高温流体接離手段を用いることにより、容器包装の溶断が終了した時点で直ちに高温流体を容器包装から離間させることができるから、容器包装が発火する可能性を最小限に抑えることができる。
なお、物品ごみの全周にわたって容器包装を溶断して容器包装を２つの部分に分離するのではなく、容器包装のうち円周方向の一部が溶断されないようにすることにより、容器包装を一体に回収することが可能となる。
【００２０】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを載置した状態で上下軸の回りに回転する回転テーブルと、
前記回転テーブル上で回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、を有することができる。
これにより、吊り下げることができない物品ごみや、落下させると破損するような物品ごみについても、その容器包装を容易に溶断して食品から分離することができる。
【００２１】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみがその上面上を摺動しつつ前方に搬送されるとともに左右方向に延びる溝が前記上面に凹設されている支持手段と、
前記溝の内部において前記高温流体噴射手段を左右方向に移動させる移動手段と、
を有することができる。
すなわち、支持手段の上面上を摺動しつつ前方に移動する物品ごみに同期させて、左右方向に高温流体噴射手段を移動させることにより、高温流体によって容器包装の底部を溶断して切れ目を入れることができるから、物品ごみからの容器包装の分離を容易に行うことができる。
また、溝よりも前側において支持手段の上面を水で濡らしておくことにより、容器包装のうち溶断した部分を水で濡らしてその着火を防止し、あるいは消火することができる。
【００２２】
前記容器包装溶断機構は、
水平にかつ互いに平行に延びる軸線の回りでそれぞれ同一方向に回転するとともにそれらの上に前記物品ごみを載置可能な一対の回転体と、
前記一対の回転体上に載置されて回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる、前記一対の回転体の間に配置された接離手段と、
を有することができる。
すなわち、一対の回転体上で回転している物品ごみに高温流体を接触させることにより、この物品ごみの容器包装を全周にわたって溶断することができるから、物品ごみからの容器包装の分離を容易に行うことができる。
このとき、高温流体に対して回転方向後側にある回転体の表面を水で濡らすことにより、容器包装のうち溶断した部分を水で濡らしてその着火を防止し、あるいは消火することができる。
【００２３】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみをそれらの間に受容可能に互いに対向するとともに前記高温流体噴射手段をそれぞれ支持している一対の対向部分を具備した支持部材と、
前記高温流体が前記容器包装を溶断する進出位置と前記高温流体が前記容器包装から離間した後退位置との間で前記支持部材を往復動させる支持部材駆動手段と、
を有することができる。
すなわち、おにぎりや平たい弁当のように比較的厚みが薄い物品ごみ等の場合には、上下一対の対向部分を有した支持部材を往復動させてその間にこのような物品ごみを受容することにより、上下一対の対向部分にそれぞれ設けられた高温流体噴射手段から噴射される高温流体によって、この物品ごみの容器包装の上下両側面を一度に溶断することができる。
このとき、容器包装の上下面ばかりでなく容器包装の縦壁面にも高温流体が接触するから、物品ごみの全周にわたって容器包装を溶断し、物品ごみからの容器包装の分離を容易に行うことができる。
【００２４】
この場合、容器包装溶断機構は、
上下方向に往復動して前記容器包装の左右両側面をそれぞれ溶断するための第１の支持部材と、
左右方向に往復動して前記容器包装の上下両側面をそれぞれ溶断するための第２の支持部材と、を有することができる。
すなわち、うどんや冷やし中華そばのように容器包装が椀状の物品ごみ等の場合には、上下方向に往復動する第１の支持部材によって容器包装の左右両側面を溶断するとともに、左右方向に往復動する第２の支持部材によって容器包装の上下両側面を溶断することができる。
このとき、椀状の容器包装の傾斜している左右の両側面にも高温流体が接触するから、容器包装が椀状の物品ごみ等の場合であってもその全周にわたって容器包装を溶断し、物品ごみ等からの容器包装の分離を確実に行うことができる。
【００２５】
さらに、前記高温流体噴射手段は、
前記支持部材の一対の対向部分の先端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第１組のノズルと、
前記支持部材の一対の対向部分の基端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第２組のノズルと、を有することができる。
すなわち、支持部材の互いに対向する部分に複数の高温流体噴射手段を設けることにより、支持部材の一回の往復動に伴って容器包装の側面に複数回にわたって高温流体を接触させることができるから、物品ごみの容器包装を確実に溶断することができる。
【００２６】
加えて、前記第１組のノズルが前記支持部材の基端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射し、前記第２組のノズルが前記支持部材の先端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射するようにすることができる。
これにより、例えば支持部材が上下方向に往復動して容器包装の左右の両側面を溶断するときに、第１組のノズルによって容器包装の上面を溶断し、第２組のノズルによって容器包装の下面を溶断することができるから、容器包装をより一層確実に溶断することができる。
【００２７】
また、上記の課題を解決するための請求項１５に記載した手段は、
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
前記物品ごみに向かって付勢される本体部分と、
前記物品ごみの外側表面上を転動する、前記本体部分に回転自在に支持されたローラと、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する、前記本体部分に支持された高温流体噴射手段と、
前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する、前記本体部分に支持された消火機構と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
すなわち、請求項１５に記載した容器包装分離装置においては、物品ごみに向かって本体部分を付勢することにより、物品ごみの外側表面にローラを当接させることができるから、物品ごみの外側表面と高温流体噴射手段との間の間隔を常に適切な値に保つことができる。
また、本体部分に消火機構が設けられているから、物品ごみの容器包装のうち高温流体によって溶断した部分が発火することを確実に防止することができる。
そして、本体部分、ローラ、高温流体噴射手段および消火機構が一体にまとめられているので構造が極めて簡単であり、そのメンテナンスも容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、様々な形態および形状の物品ごみにも幅広く適用できるととともに、物品ごみからの容器包装の分離を確実に行うことができ、さらには設備費が安価でメンテナンスも容易に行うことができる容器包装分離装置を提供することができる。
これにより、コンビニ、スーパー、食品製造工場等より廃棄された食品ごみを含む様々な物品ごみから容器包装を確実に分離することができるから、食品ごみの場合には、新鮮で栄養価の高い食品本体を回収して、栄養価が高く、かつプラスチック片等が混入していなくて安全な畜産用飼料あるいは養分豊富な農業用有機肥料にリサイクルできる。
また、容器包装を破砕することなく回収することができるから、回収した容器包装を廃プラスチック資源あるいは再生紙用資源として有効に活用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図１乃至図１５を参照し、本発明に係る容器包装分離装置の各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略するとともに、物品ごみの一例としての食品ごみを搬送する方向を前後方向と、鉛直方向を上下方向と、両方向に垂直かつ水平な方向を左右方向と言う。
【００３１】
第１実施形態
まず最初に、図１乃至図３を参照し、第１実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００３２】
本第１実施形態の容器包装分離装置１００は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄された多数の食品がポリ袋等の容器包装１ａに収納されている食品ごみ１から容器包装１ａを分離するためのものである。
食品ごみ１は、搬送方向（矢印Ａ）に向かって水平に延びるガイドレール２と、このガイドレール２上を転動するローラ３と、このローラ３から垂下する吊下部材４とにより、吊り下げられた状態で搬送される。
そして、ガイドレール２上の所定位置においてローラ３が停止すると、吊下部材４の上端に固定されている平歯車５に、モータ６により回転駆動される平歯車７が噛み合う。
すると、食品ごみ１はモータ６によって回転駆動され、矢印Ｂで示したように上下軸の回りに回転する。
【００３３】
食品ごみ１の斜め下方には、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９がリニアガイド１０上に設けられている。
このリニアガイド１０は、モータ１１を正逆回転させることによってノズル９を食品ごみ１に対して接離させるものであり、その作動は制御装置１２によって制御されている。
【００３４】
なお、容器包装１ａに向かって噴射する高温流体８は、例えばプロパンガスを燃焼させることにより得られた高温の燃焼ガスに大気を混ぜることにより、少なくとも容器包装１ａを構成している高分子材料の融点よりも高い温度に調整したガスを、図示されない高圧ポンプによって加圧し、やはり図示されない配管を介して供給することができる。
また、高温流体８は、加熱した炭酸ガス、あるいは水蒸気とすることもできる。
【００３５】
さらに、図２に示したように、食品ごみ１が回転する方向（矢印Ｂ）において高温流体８を噴射するためのノズル９よりも後側には、食品ごみ１の容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分に向かって水をミスト状に噴霧するためのノズル１３が設けられている。
【００３６】
食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときには、制御装置１２がモータ６を作動させることにより食品ごみ１を上下軸の回りに回転させるとともに、制御装置１２がモータ１１を作動させることによりノズル９を進出させて高温流体８が食品ごみ１の容器包装１ａに接触するようにし、同時に制御装置１２がノズル１３を作動させてミスト状の水１４を噴霧させる。
【００３７】
このとき、制御装置１２は、食品ごみ１の容器包装１ａを全周にわたって溶断するのではなく、その円周方向の一部１ｂを溶断しないように高温流体８のノズル９を後退させる。
これにより、図３に示したように、食品ごみ１の容器包装１ａは円周方向の一部分１ｂにおいてつながっており、２つの部分に分離することがない。
そして、高温流体８による食品ごみ１の容器包装１ａの溶断が進むと、図３に示したように容器包装１ａの内部に収納されている多数の食品Ｓは自然に落下し、食品ごみ１の容器包装１ａと食品Ｓとの分離が完了する。
【００３８】
すなわち、本第１実施形態の容器包装分離装置１００は、吊り下げられた状態で搬送される食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８の噴射によって溶断するものであるから、容器包装１ａに収納されている食品Ｓを自然落下させることができ、食品ごみ１の容器包装１ａと食品Ｓとを極めて簡単に分離することができる。
また、容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断した部分にノズル１３からミスト状の水１４を噴霧するから、容器包装１ａの着火を防止し、あるいは着火した容器包装１ａを消火することができるばかりでなく、食品Ｓに付着する水の量を最小限に抑えることができる。
さらに、食品ごみ１の外側表面には凹凸があるが、高温流体８は自在に揺らぎあるいは変形することができるから、ノズル９から噴出する高温流体８の噴出長さを適宜設定することにより容器包装１ａを確実に溶断することができる。
なお、食品ごみ１の外側表面の位置を光学センサによって測定し、この測定結果に基づいて制御装置１２がリニアガイド１０の進退量を制御することにより、容器包装１ａの表面に高温流体８が確実に接触するようにすることもできる。
【００３９】
第２実施形態
次に図４および図５を参照し、第２実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００４０】
本第２実施形態の容器包装分離装置１１０は、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄された多数の食品が容器包装１ａに収納されている食品ごみ１から容器包装１ａを分離するためのものである。
食品ごみ１は、ローラコンベア２１，２２によって矢印Ａ方向に搬送される途中で、回転テーブル２３上に一つずつ移載される。
この回転テーブル２３は、図示されないモータによって矢印Ｂ方向に回転する。
回転テーブル２３の右側には、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９がリニアガイド１０上に設けられている。
また、回転テーブル２３の左側には、食品ごみ１の容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分に向かって水をミスト状に噴霧するためのノズル１３が設けられている。
【００４１】
食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときには、回転テーブル２３を回転させるとともに、ノズル９を進出させて高温流体８が食品ごみ１の容器包装１ａに接触するようにし、かつノズル１３を作動させてミスト状の水１４を噴霧させる。
そして、食品ごみ１の容器包装１ａが全周にわたって溶断されると、食品ごみ１は搬送方向前側のローラコンベア２２上に移載される。
これにより、食品ごみ１から容器包装１ａを分離する作業を、ローラコンベア２２上において容易に行うことができる。
【００４２】
すなわち、本第２実施形態の容器包装分離装置１１０は、回転テーブル２３上において食品ごみ１の容器包装１ａを溶断するものであるから、吊り下げることができない食品ごみや、落下させると飛散するような食品ごみについても、その容器包装１ａを容易に分離することができる。
【００４３】
第３実施形態
次に図６および図７を参照し、第３実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００４４】
本第３実施形態の容器包装分離装置１２０においては、食品ごみ１ａが、ガイドレール２に沿って前進するフック４によって引っ張られ、テーブル（支持手段）３１の上面上を摺動しつつ前進する。
テーブル３１の上面には、左右方向に傾斜して延びる一対の凹溝３２，３３がそれぞれ凹設されており、かつこれらの凹溝３２，３３の内部には、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９がリニアガイド１０によって往復動するように設けられている。
【００４５】
また、テーブル３１の上方には、テーブル３１の上面のうち凹溝３２，３３よりも搬送方向前側の部分にミスト状の水を噴霧するためのノズル１３がそれぞれ設けられている。
さらに、ガイドレール２の上方には、食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときに発生する臭気やガス等を集めるためのフード３４およびルーフファン３５が設置されている。
【００４６】
食品ごみ１の容器包装１ａを高温流体８によって溶断するときには、テーブル３１上を摺動しつつ前進する食品ごみ１に同期させて、凹溝３２内でノズル９を移動させることにより容器包装１ａの底面を溶断して切れ目１ｃを形成するとともに、凹溝３３内でノズル９を移動させることにより容器包装１ａの底面を溶断して切れ目１ｄを形成する。
これにより、容器包装１ａの底面には十字形の切れ目が形成されるから、図６の右端部に示したように、食品ごみ１がテーブル３１を通過してフック４によって吊り下げられると、容器包装１ａの内部から食品Ｓが自然落下し、食品ごみ１の容器包装１ａと食品Ｓとを極めて簡単に分離することができる。
【００４７】
すなわち、本第３実施形態の容器包装分離装置１２０は、テーブル３１上を摺動しつつ前進する食品ごみ１の容器包装１ａの底面を高温流体８によって溶断するものであるから、容器包装１ａの底面と高温流体８との間の間隔寸法を常に最適な値に維持することができる。
また、容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分が、水１４によって濡れているテーブル３１上を摺動しつつ前進するから、容器包装１ａの着火を防止し、あるいは着火した容器包装１ａを消火することができるばかりでなく、容器包装１ａ内に収納されている食品Ｓに付着する水の量を最小限に抑えることができる。
【００４８】
第４実施形態
次に図８を参照し、第４実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００４９】
本第４実施形態の容器包装分離装置２００は、例えば容器包装４１ａによって包まれている細長いパン４１ｂのような食品ごみ４１から容器包装４１ａを分離するためのものであり、食品ごみ４１を矢印Ａ方向に搬送するローラコンベア４２，４３の間には、水平にかつ互いに平行に延びる軸線の回りでそれぞれ同一方向に回転する前後一対の回転ドラム（回転体）４４，４５が配設されている。
これにより、ローラコンベア４２上を矢印Ａ方向に搬送されてきた食品ごみ４１は、前後一対の回転ドラム４４，４５の上に乗り上がり、矢印Ｄで示したように回転する。
また、前後一対の回転ドラム４４，４５の間には、容器包装４１ａに向かって高温流体８を噴射するためのノズル９が上下動自在に設けられている。
【００５０】
食品ごみ４１の容器包装４１ａを高温流体８によって溶断するときには、前後一対の回転ドラム４４，４５上で回転している食品ごみ４１に向かってノズル９を上昇させる。
すると、食品ごみ４１の容器包装４１ａはその全周にわたって高温流体８により溶断され、左右に分離する。
次いで、左右に分離した容器包装４１ａを矢印Ｅで示したように左右方向に離間させることにより、前後一対の回転ドラム４４，４５上には細長いパン４１ｂのみが残るので、この細長いパン４１ｂを押動してローラコンベア４３上に移載して回収する。
【００５１】
すなわち、本第４実施形態の容器包装分離装置２００は、前後一対の回転ドラム４４，４５上に食品ごみ４１を載置して回転させるものであるから、細長いパン４１ｂのような小型の食品ごみ４１からも容易にその容器包装４１ａを分離することができる。
また、搬送方向後側にある回転ドラム４５の表面を水で濡らすことにより、食品ごみ４１の容器包装４１ａのうち高温流体８によって溶断した部分を水で濡らしてその着火を防止し、あるいは消火することができる。
【００５２】
第５実施形態
次に図９乃至図１３を参照し、第５実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００５３】
本第５実施形態の容器包装分離装置３００は、例えば三角形状のおにぎりパック５１からその容器包装を分離しておにぎり本体を取り出すためのものである。
そのため、おにぎりパック５１は、搬送テーブル５２上において図示されない搬送装置により矢印Ａ方向に順次搬送されるとともに、搬送テーブル５２に設けられた開口５３の部分において左右方向に接離自在な一対のホルダ５４，５５によって保持される。
これらのホルダ５４，５５は、おにぎりパック５１を下方から支持する部分５４ａ，５５ａと、前後に挟持する部分５４ｂ，５５ｂおよび５４ｃ，５５ｃを有している。
さらに、これらのホルダ５４，５５には、図示されない吸引ポンプに接続された負圧配管５４ｄ，５５ｄがそれぞれ接続されている。
【００５４】
また、図１１に示したように、搬送テーブル５２に設けられた開口５３の下方には、おにぎりパック５１の容器包装を溶断するための容器包装溶断機構６０が設けられている。
この容器包装溶断機構６０の側面視コ字型の支持部材６１は、図１２に示したように、おにぎりパック５１を前後方向に挟むように受容可能に互いに対向する一対の部分６２，６３を有している。
これらの部分６２，６３は、その上端（先端）側にノズル９ａをそれぞれ有するとともに、その下端（基端）側にノズル９ｂをそれぞれ有している。
また、この支持部材６１は、エアシリンダ６４のピストン６５の先端に固定されて昇降自在に支持されている。
【００５５】
各ノズル９ａ，９ｂから噴射された高温流体８によっておにぎりパック５１の容器包装を溶断するときには、図１１に示したように支持部材６１が降下して高温流体８がおにぎりパック５１から離間している後退位置と、図１２に示したように支持部材６１が上昇して高温流体８がおにぎりパック５１に接触している進出位置との間で支持部材６１を上下方向に往復動させる。
このとき、ノズル９ａから噴射された高温流体８ａがおにぎりパック５１の前後の両側面５１ａ，５１ｂに２回ずつ接触するので、この部分の容器包装を確実に溶断することができる。
【００５６】
また、上側のノズル９ａが支持部材６１の下端側に向かって下向きに傾斜しているので、図１２に示した状態から支持部材６１が降下するときに、ノズル９ａから噴射された高温流体８ａによっておにぎりパックの上面５１ｃ部分の容器包装を確実に溶断することができる。
さらに、下側のノズル９ｂが支持部材６１の上端側に向かって上向きに傾斜しているので、図１２に示したように支持部材６１が最も上昇したときに、ノズル９ｂから噴射された高温流体８ｂによっておにぎりパックの下面５１ｄ部分の容器包装を確実に溶断することができる。
【００５７】
おにぎりパック５１の容器包装を溶断する作業が完了すると、図１３に示したようにおにぎりパック５１は、おにぎり本体５１ｅと左右一対の容器包装部分５１ｆ，５１ｇとに分かれるから、矢印Ｇで示したように左右一対のホルダ５４，５５を左右方向に離間させることにより、おにぎりパック５１からその容器包装５１ｆ，５１ｇを確実に分離することができる。
【００５８】
すなわち、本第５実施形態の容器包装分離装置３００は、前後一対の対向部分６２，６３を有した支持部材６１を上下方向に往復動させてその間におにぎりパック５１を受容するとともに、前後一対の対向部分６２，６３にそれぞれ設けたノズル９ａ，９ｂから噴射された高温流体８ａ，８ｂによって、その前後両側面ばかりでなく上下両側面の部分の容器包装を一度に溶断するものであるから、その容器包装を全周にわたって一直線状に溶断することができ、三角形状のおにぎりパックからその容器包装を確実に分離することができる。
なお、本第５実施形態の容器包装分離装置３００における支持部材６１を横向きに寝かせて左右方向に進退させるようにすれば、平たいパンや、平たい箱状の弁当等の容器包装を溶断して分離することができる。
【００５９】
第６実施形態
次に図１４を参照し、第６実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００６０】
本第６実施形態の容器包装分離装置３００は、腕状の容器包装によって包まれている冷やし中華そばパック等の食品ごみから、その容器包装を分離するためのものである。
これに伴い、この容器包装分離装置３１０は、矢印Ｆで示したように上下方向に往復動して冷やし中華そばパック７０の左右の両側面７０ａ，７０ｂをそれぞれ溶断するための第１の支持部材７１と、冷やし中華パック７０の上下の両側面７０ｃ，７０ｄをそれぞれ溶断するための第２の支持部材７２とを備えている。
【００６１】
これにより、本第６実施形態の容器包装分離装置３００によれば、図１４に示したように上下方向に往復動する第１の支持部材７１に設けたノズル９ａ，９ｂから噴射された高温流体８ａ，８ｂによって、冷やし中華そばパック７０の容器包装の左右の両側面７０ａ，７０ｂを溶断することができるとともに、図１５に示したように左右方向に往復動する第２の支持部材７２に設けたノズル９ｃ，９ｄから延びる高温流体８ｃ，８ｄによって、冷やし中華そばパック７０の容器包装の上下の両側面７０ｃ，７０ｄをそれぞれ溶断することができる。
したがって、冷やし中華そばパック７０の腕状の容器包装を全周にわたって一直線状に溶断することができるから、この冷やし中華そばパック７０からその腕状の容器包装を確実に分離することができる。
【００６２】
第７実施形態
次に図１６を参照し、第６実施形態の容器包装分離装置について説明する。
【００６３】
本第７実施形態の容器包装分離装置４００は、食品ごみ１に向かって常に付勢されている本体部分８１と、食品ごみ１の外側表面上を転動する、本体部分８１に回転自在に支持されたローラ８２と、食品ごみ１の容器包装１ａに向かって高温流体８を噴射する、本体部分８１に支持されたノズル９と、容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分に向かってミスト状の水１４を噴霧する、本体部分８１に支持されたノズル１３とを備えている。
【００６４】
すなわち、本第７実施形態の容器包装分離装置４００においては、食品ごみ１に向かって本体部分８１を付勢することにより、食品ごみ１の外側表面にローラ８２を常に当接させることができるから、食品ごみ１の外側表面とノズル９の間の間隔を常に適切な値に保つことができる。
また、本体部分８１にノズル１３が設けられていてミスト状の水１４を噴霧するから、食品ごみ１の容器包装１ａのうち高温流体８によって溶断された部分が発火することを確実に防止することができる。
そして、本体部分８１、ローラ８２、ノズル９およびノズル１３が一体にまとめられているので構造が極めて簡単であり、そのメンテナンスも容易に行うことができる。
【００６５】
第８実施形態
次に図１７を参照し、本発明の容器包装分離装置を用いて食品ごみを処理する工場の全体レイアウトについて説明する。
【００６６】
図１７に示した処理工場９０においては、コンビニ、スーパー、食品製造工場等から廃棄されて搬送されてきた多数の食品ごみ１が受入ステーション９１に到着する。
受入ステーション９１に到着した食品ごみ１のうち、ポリ袋に収納されている食品ごみ１は、図１乃至図３を参照して説明した第１実施形態の容器包装分離装置１００、あるいは図４および図５を参照して説明した第２実施形態の容器包装分離装置１１０、または図６および図７を参照して説明した第３実施形態の容器包装分離装置１２０を用いることによりそのポリ袋が破袋され、取り出された食品は搬送ライン９２上に移載されて搬送される。
コンテナに収納された状態で受け入れた食品は、手作業によりコンテナから取り出されて搬送ライン９３に移載される。
搬送ライン９２，９３上を移動する食品は、自動選別機９４によりあるいは手作業によってそれぞれ牛乳、パン、弁当、麺類、総菜、おにぎり等に分別され、処理ライン９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄ，９５Ｅ，９５Ｆにそれぞれ移載される。
なお、肉類が含まれている食品については、牛を肥育するための飼料として用いることができないので、管理を厳密に行うために専用の処理ライン９６に投入される。
【００６７】
分別されたパンは、図８を参照して説明した第４実施形態の容器包装分離装置２００を用いることにより、パンそのものと容器包装とに分離することができる。
また、おにぎりは、図９乃至図１３を参照して説明した第５実施形態の容器包装分離装置３００を用いることにより、おにぎりそのものと容器包装とに分離することができる。
さらに、腕状の容器包装に入っている麺類や、箱状の容器包装に入っている弁当類は、図１４および図１５を参照して説明した容器包装分離装置３１０を用いることにより、麺およびご飯と容器包装とに分離することができる。
加えて、牛乳やジュース等の紙パック容器入り飲料は、回転刃を用いてその紙パック容器包装を切断するとともに、切断した紙パック容器包装の内部に高圧空気を吹き込むことにより、牛乳やジュース等の液体を完全に分離することができる。
【００６８】
容器包装と分離された食品は、それぞれ畜産用飼料製造装置あるいは農業用有機肥料製造装置に供給されて製品化される。
また、食品から分離された容器包装は、それぞれ廃プラスチック資源あるいは再生紙用資源として回収される。
【００６９】
すなわち、本発明の容器包装分離装置を用いると、コンビニ、スーパー、食品製造工場等より廃棄された食品ごみから容器包装を確実に分離し、新鮮で栄養価の高い食品本体を回収することができるので、栄養価が高く、かつプラスチック片等が混入していなくて安全な畜産用飼料あるいは養分豊富な農業用有機肥料にリサイクルできる。
また、容器包装を破砕することなく回収することができるから、回収した容器包装を廃プラスチック資源あるいは再生紙用資源として有効に活用することもできる。
【００７０】
以上、本発明に係る容器包装分離装置の各実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した第５、第６および第７実施形態の容器包装分離装置においても、高温流体によって溶断された容器包装が発火することを防止するためにミスト状に水を噴霧することができる。
また、第３実施形態において用いたフードやルーフファン等の気体回収機構は、他の実施形態の装置においても用いることができる。
また、上記の説明においては、コンビニ、スーパー、食品製造工場等より廃棄された食品ごみを例に取って説明したが、食品ごみには限定されず、高分子材料製の容器包装によって様々な物品、例えば化粧品等が包装されている各種の物品ごみについても、本発明に係る容器包装分離装置を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施形態の容器包装分離装置を示す側面図（ａ）と正面図（ｂ）。
【図２】図１に示した容器包装分離装置の作動を説明する平面図。
【図３】図１に示した容器包装分離装置の作動を説明する側面図。
【図４】第２実施形態の容器包装分離装置を示す平面図。
【図５】図４に示した容器包装分離装置の作動を説明する正面図。
【図６】第３実施形態の容器包装分離装置を示す側面図。
【図７】図６に示した容器包装分離装置の平面図。
【図８】第４実施形態の容器包装分離装置を示す側面図（ａ）と平面図（ｂ）。
【図９】第５実施形態の容器包装分離装置を示す側面図。
【図１０】図９に示した容器包装分離装置の正面断面図。
【図１１】図９に示した容器包装分離装置の作動を説明する側面図。
【図１２】図９に示した容器包装分離装置の作動を説明する側面図。
【図１３】図９に示した容器包装分離装置の作動を説明する正面断面図。
【図１４】第６実施形態の容器包装分離装置の作動を説明する正面図。
【図１５】図１４に示した容器包装分離装置の作動を説明する正面図。
【図１６】第７実施形態の容器包装分離装置を示す平面図。
【図１７】本発明の容器包装分離装置を用いて物品ごみを処理する工場の全体レイアウトを示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１ 食品ごみ（物品ごみ）
１ａ 容器包装
８ 高温流体
９ ノズル
１０ リニアガイド
１３ ノズル
１４ 水
５１ おにぎりパック
５４，５５ ホルダ
６２ 支持部材
７０ 冷やし中華そばパック
７１ 第１の支持部材
７２ 第２の支持部材
９０ 物品ごみを処理する工場
１００ 第１実施形態の容器包装分離装置
１１０ 第２実施形態の容器包装分離装置
１２０ 第３実施形態の容器包装分離装置
２００ 第４実施形態の容器包装分離装置
３００ 第５実施形態の容器包装分離装置
３１０ 第６実施形態の容器包装分離装置
４００ 第７実施形態の容器包装分離装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する高温流体噴射手段と、
前記容器包装の外側表面と前記高温流体噴射手段とを相対移動させることにより前記容器包装を溶断する容器包装溶断機構と、
を備えることを特徴とする容器包装分離装置。
【請求項２】
前記高温流体の温度が前記高分子材料の発火点よりも低いことを特徴とする請求項１に記載した容器包装分離装置。
【請求項３】
前記高温流体が可燃性ガスを燃焼させることにより得られた燃焼ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載した容器包装分離装置。
【請求項４】
前記高温流体が加熱された炭酸ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載した容器包装分離装置。
【請求項５】
前記高温流体が水蒸気であることを特徴とする請求項１または２に記載した容器包装分離装置。
【請求項６】
前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する消火機構をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項７】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを吊り下げた状態で上下軸の回りに回転させる吊下手段と、
回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項８】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを載置した状態で上下軸の回りに回転する回転テーブルと、
前記回転テーブル上で回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項９】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみがその上面上を摺動しつつ前方に搬送されるとともに左右方向に延びる溝が前記上面に凹設されている支持手段と、
前記溝の内部において前記高温流体噴射手段を左右方向に移動させる移動手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項１０】
前記容器包装溶断機構は、
水平にかつ互いに平行に延びる軸線の回りでそれぞれ同一方向に回転するとともにそれらの上に前記物品ごみを載置可能な一対の回転体と、
前記一対の回転体上に載置されて回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる、前記一対の回転体の間に配置された接離手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項１１】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみをそれらの間に受容可能に互いに対向するとともに前記高温流体噴射手段をそれぞれ支持している一対の対向部分を具備した支持部材と、
前記高温流体が前記容器包装を溶断する進出位置と前記高温流体が前記容器包装から離間した後退位置との間で前記支持部材を往復動させる支持部材駆動手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項１２】
前記容器包装溶断機構は、
上下方向に往復動して前記容器包装の左右両側面をそれぞれ溶断するための第１の支持部材と、
左右方向に往復動して前記容器包装の上下両側面をそれぞれ溶断するための第２の支持部材と、
を有することを特徴とする請求項１１に記載した容器包装分離装置。
【請求項１３】
前記高温流体噴射手段は、
前記支持部材の一対の対向部分の先端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第１組のノズルと、
前記支持部材の一対の対向部分の基端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第２組のノズルと、
を有していることを特徴とする請求項１１または１２に記載した容器包装分離装置。
【請求項１４】
前記第１組のノズルが前記支持部材の基端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射し、
前記第２組のノズルが前記支持部材の先端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射する、
ことを特徴とする請求項１３に記載した容器包装分離装置。
【請求項１５】
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
前記物品ごみに向かって付勢される本体部分と、
前記物品ごみの外側表面上を転動する、前記本体部分に回転自在に支持されたローラと、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する、前記本体部分に支持された高温流体噴射手段と、
前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する、前記本体部分に支持された消火機構と、
を備えることを特徴とする容器包装分離装置。
【請求項１】
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する高温流体噴射手段と、
前記容器包装の外側表面と前記高温流体噴射手段とを相対移動させることにより前記容器包装を溶断する容器包装溶断機構と、
を備えることを特徴とする容器包装分離装置。
【請求項２】
前記高温流体の温度が前記高分子材料の発火点よりも低いことを特徴とする請求項１に記載した容器包装分離装置。
【請求項３】
前記高温流体が可燃性ガスを燃焼させることにより得られた燃焼ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載した容器包装分離装置。
【請求項４】
前記高温流体が加熱された炭酸ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載した容器包装分離装置。
【請求項５】
前記高温流体が水蒸気であることを特徴とする請求項１または２に記載した容器包装分離装置。
【請求項６】
前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する消火機構をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項７】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを吊り下げた状態で上下軸の回りに回転させる吊下手段と、
回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項８】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみを載置した状態で上下軸の回りに回転する回転テーブルと、
前記回転テーブル上で回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる接離手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項９】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみがその上面上を摺動しつつ前方に搬送されるとともに左右方向に延びる溝が前記上面に凹設されている支持手段と、
前記溝の内部において前記高温流体噴射手段を左右方向に移動させる移動手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項１０】
前記容器包装溶断機構は、
水平にかつ互いに平行に延びる軸線の回りでそれぞれ同一方向に回転するとともにそれらの上に前記物品ごみを載置可能な一対の回転体と、
前記一対の回転体上に載置されて回転している前記物品ごみの外側表面に対して前記高温流体噴射手段を接離させる、前記一対の回転体の間に配置された接離手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項１１】
前記容器包装溶断機構は、
前記物品ごみをそれらの間に受容可能に互いに対向するとともに前記高温流体噴射手段をそれぞれ支持している一対の対向部分を具備した支持部材と、
前記高温流体が前記容器包装を溶断する進出位置と前記高温流体が前記容器包装から離間した後退位置との間で前記支持部材を往復動させる支持部材駆動手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した容器包装分離装置。
【請求項１２】
前記容器包装溶断機構は、
上下方向に往復動して前記容器包装の左右両側面をそれぞれ溶断するための第１の支持部材と、
左右方向に往復動して前記容器包装の上下両側面をそれぞれ溶断するための第２の支持部材と、
を有することを特徴とする請求項１１に記載した容器包装分離装置。
【請求項１３】
前記高温流体噴射手段は、
前記支持部材の一対の対向部分の先端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第１組のノズルと、
前記支持部材の一対の対向部分の基端側にそれぞれ設けられて互いに対向する、前記高温流体を噴射するための第２組のノズルと、
を有していることを特徴とする請求項１１または１２に記載した容器包装分離装置。
【請求項１４】
前記第１組のノズルが前記支持部材の基端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射し、
前記第２組のノズルが前記支持部材の先端側に向かって傾斜する前記高温流体の流れを噴射する、
ことを特徴とする請求項１３に記載した容器包装分離装置。
【請求項１５】
高分子材料から製造された容器包装によって物品が包まれている物品ごみから前記容器包装を分離するための容器包装分離装置であって、
前記物品ごみに向かって付勢される本体部分と、
前記物品ごみの外側表面上を転動する、前記本体部分に回転自在に支持されたローラと、
少なくとも前記高分子材料の融点より高い温度の高温流体の噴流を前記容器包装に向かって噴射する、前記本体部分に支持された高温流体噴射手段と、
前記容器包装のうち前記高温流体によって溶断された部分に向かって消火用流体を供給する、前記本体部分に支持された消火機構と、
を備えることを特徴とする容器包装分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−７６６３（Ｐ２００６−７６６３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９００８２（Ｐ２００４−１９００８２）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（５９７０８６９６６）株式会社 環境システムズ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（５９７０８６９６６）株式会社 環境システムズ (5)
【Ｆターム（参考）】
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