廃プラスチックの処理装置
【課題】かさ比重の小さい廃プラスチックや、水分を含む廃プラスチックでホッパ内で固化が発生し易く、ホッパ内の原料がシリンダ内に安定的に供給され難い。
【解決手段】シリンダ４の供給口４ａに接続するホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設され、下端部が供給口４ａに位置して移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押えるホッパスクリュ２３と、ホッパ１内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ２３の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ２５とを有するホッパ装置Ａを設け、ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給する。
【解決手段】シリンダ４の供給口４ａに接続するホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設され、下端部が供給口４ａに位置して移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押えるホッパスクリュ２３と、ホッパ１内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ２３の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ２５とを有するホッパ装置Ａを設け、ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチックの処理装置に関し、詳しくは、かさ比重の小さい粉体状、粒状、フィルム（フラフ）状の廃プラスチックを溶融・固化して成形品を得る処理装置、更に、溶融後に引き続いて熱分解及び脱塩素を行つて成形品を得るに好適の廃プラスチックの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、かさ比重の小さい粉体状、粒状、フィルム（フラフ）状の廃プラスチックを原料とし、溶融・固化して成形品にする廃プラスチックの処理装置、或いは溶融後に更に熱分解及び脱塩素を行つて成形品にする廃プラスチックの処理装置に原料を供給する手段として、原料を強制的に押し込むコンパクタ（圧縮機）が一般に用いられてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１，２等で提案されているコンパクタは、スクリュ式押出機のシリンダ（ケーシング）に設けられた供給口に、下端を連結するコンパクタホッパを押出機のスクリュに対して鉛直上方向に設置し、その中心軸線部に外径寸法に変化のないスクリュを配して回転駆動可能にし、原料を下方に向けて押し込むように構成している。ホッパの形状は、上部が円錐形で次第に縮径し、下部はスクリュ径とほぼ同等な径の円筒形となつている。
【０００４】
また、特許文献３で提案されているコンパクタは、原料供給部の外形を円錐形状に大径としてその先端に小径とした圧縮部を連設し、谷の径は全長においてほぼ同じにすることによつて、圧縮比が所要の大きさになるように構成した圧縮スクリュを、これによつて圧縮した原料を押出スクリュに送り込むことが可能なように、押出スクリュの両側又は上側などの周囲部に傾斜角を与えて配置した構成となつている。
【０００５】
また、本発明者等も廃プラスチックを溶融・固化或いは更に熱分解及び脱塩素（脱塩化水素）を行う廃プラスチックの処理装置（特許文献４〜特許文献７（特開２００２−３１７０７２、特開２００４−８３６８４、特開２００５−３４９８３８、特開２００６−６３３４６））において、シリンダの供給口に、駆動手段による駆動により、送り込み量を調節しながら廃プラスチックを可塑化させることなく押し込む押し込み部材（スクリュ又はピストン）を有する押し込み手段を設け、廃プラスチックのかさ密度を大きくしてシリンダに供給することを提案している。
【０００６】
これらに共通する構成、機能としては、いずれもスクリュを付属するホッパが基本的に円錐形状をなし、その中心軸線部にスクリュが設置されており、軸対称な形状になつていること、ホッパの円筒（直胴）部に挿入されたスクリュ又は基部を大径部として先端に行くに従い小径部として更に圧縮効果を持たせたスクリュにより、強制的に押し込む作用を与えていることである。すなわち、ホッパ部では原料をある程度貯留する機能を有し、コンパクタのスクリュ谷部では原料が圧縮されて充満しており、スクリュの回転数を変更することにより供給量を変更する（定量供給）機能を有している。
【０００７】
また、本発明者等は、廃プラスチックを溶融・固化或いは更に熱分解及び脱塩素（脱塩化水素）を行う廃プラスチックの処理装置として、特許文献８（特開２００５−１１１８４７）に記載されるものについても提案している。
【０００８】
これは、廃プラスチックを供給口からシリンダ内に供給し、回転する二軸のスクリュによつてシリンダ内を移送させながら、廃プラスチックを所定温度にまで昇温させて減容させると共に、シリンダの排出口から排出される廃プラスチックをペレット（成形品）にさせる廃プラスチックの処理装置において、シリンダの供給口に接続するホッパに、ホッパの底部側面に開口する筒状部材と、筒状部材内に回転自在に配設させるホッパスクリュと、ホッパスクリュを回転駆動する駆動手段とを有する押し込み装置を付属させ、駆動手段によるホッパスクリュの回転駆動により、廃プラスチックを可塑化させることなく、廃プラスチックの嵩密度を大きくして供給口からシリンダ内に供給すると共に、前記シリンダの供給口の付近に、該シリンダの内外を連通する通孔部を設け、ホッパスクリュによつて押し込まれる廃プラスチックから分離される水分及び空気の内の少なくとも一方を通孔部から排出することを特徴とする廃プラスチックの処理装置である。
【特許文献１】特許第３５０５０９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２９０４２５号公報
【特許文献３】特開昭４７−４３１５４号公報
【特許文献４】特開２００２−３１７０７２号公報
【特許文献５】特開２００４−８３６８４号公報
【特許文献６】特開２００５−３４９８３８号公報
【特許文献７】特開２００６−６３３４６号公報
【特許文献８】特開２００５−１１１８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第一の課題は、コンパクタのホッパ内に原料つまり廃プラスチックが一時的に貯留するため、当該原料ではスクリュ上部でブリッジが発生し、押出機への連続的な原料供給ができなくなることがある。特に、かさ比重の小さなフィルム（フラフ）状のプラスチック、又は同様の形態を有する廃プラスチック等でブリッジが発生し易く、更には水分を含み、プラスチック以外の異物（紙、繊維、土砂等の吸水物質）が含まれる廃プラスチックでブリッジの発生が顕著である。これは、特許文献１，２に示される形態の装置で発生し易い。
【００１０】
第二の課題は、コンパクタのスクリュにより原料を圧縮するため、原料によつてはスクリュ溝内に圧縮された原料が固化し易く、スクリュと共回りをすることにより、原料の供給ができなくなる問題が発生し易い。
【００１１】
第三の課題は、多量の原料をコンパクタのスクリュによつて圧縮して押出機に押し込むため、スクリュのモータ動力を大きくする必要がある。
【００１２】
第四の課題は、コンパクタのホッパ内に原料が一時的に貯留すること、多量の原料を圧縮して押出機に押し込むことから、原料の定量供給機からコンパクタへの供給量と、コンパクタのスクリュの回転数と、押出機の回転数とのバランスを常に最適な状態に制御する必要があり、非常に煩雑である。これらのバランスが崩れた場合、ホッパからの原料漏れ、コンパクタ又は押出機の内の少なくとも一方のスクリュを駆動するモータのオーバーロードが発生する。
【００１３】
第五の課題は、円形断面のホッパの中心軸線部にスクリュの中心軸線部を合致させて配置する構造であり、ホッパの中心軸線部にスクリュ及び駆動手段であるモータを設置する必要があるため、原料の投入のためにホッパの形状が大きくならざるを得ない。また、コンパクタのスクリュにより原料圧縮効果を与えているため、圧縮スクリュに相応の強度が必要となり、装置コストが高くなる。
【００１４】
特許文献８（特開２００５−１１１８４７）に記載されるものにあつては、これらの技術的課題は一部改善されているが、ホッパスクリュのみを設置してホッパ内の原料をシリンダ内に供給する構造であるため、特に薄いフィルム（フラフ）状プラスチック、又は同様な形態を有するかさ比重の小さい廃プラスチックや、水分を含む廃プラスチックでホッパ内でブリッジが発生し易い。その結果、ホッパ内の原料がシリンダ内に安定的に供給され難くなる。
【００１５】
円形断面のホッパであり、ホッパの底部側面に開口する筒状部材の鉛直線に対する傾斜角が大きくなる傾向にあり、シリンダ内に廃プラスチックを供給する方向が鉛直線に対して大きく傾斜する傾向を呈し、二軸のスクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することができない傾向にある。すなわち、ホッパの容積を大きく確保することと、二軸のスクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することとが両立し難い。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１記載の発明は、かさ比重の小さい廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ６によつてシリンダ４内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチックＰを所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチックＰを成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
シリンダ４の供給口４ａに接続するホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設され、下端部が供給口４ａに位置して移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押えるホッパスクリュ２３と、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａを回転駆動する駆動手段２１と、ホッパ１内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ２３の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ２５と、補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａを回転駆動する補助駆動手段２６とを有するホッパ装置Ａを設け、
駆動手段２１及び補助駆動手段２６によつてホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰをシリンダ４の供給口４ａから供給することを特徴とする廃プラスチックの処理装置である。
請求項２記載の発明は、前記ホッパスクリュ２３の駆動手段２１が、供給口４ａからの廃プラスチックＰの供給量の多少を問わずにホッパスクリュ２３の回転軸２３ａを一定回転数で回転駆動することを特徴とする請求項１の廃プラスチックの処理装置である。
請求項３記載の発明は、前記ホッパ１が非円形断面形状をなし、供給口４ａの鉛直線に対して、筒状部材２が配置されている側とは反対側に大きな収容空間１Ａを形成していることを特徴とする請求項１又は２の廃プラスチックの処理装置である。
請求項４記載の発明は、前記補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａが鉛直線に対して傾斜角を有して、ホッパ１の移送スクリュ６による移送方向の上流側の内面と補助ホッパスクリュ２５との間に空間１Ａ’が形成され、かつ、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａ及び補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａが、平面視で二軸の移送スクリュ６の中心軸線と平行をなすと共に、補助ホッパスクリュ２５が、廃プラスチックＰを移送スクリュ６による移送方向の下流側から上流側に向けて供給し、かつ、ホッパスクリュ２３が、廃プラスチックＰを前記上流側から下流側に向けて供給することを特徴とする請求項１，２又は３の廃プラスチックの処理装置である。
請求項５記載の発明は、かさ比重の小さい廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ６によつてシリンダ４内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチックＰを所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチックＰを成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
廃プラスチックＰをホッパ１に定量供給する定量供給機２８を備えると共に、
シリンダ４の供給口４ａに接続するホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設され、下端部が供給口４ａに位置して移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押えるホッパスクリュ２３と、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａを回転駆動する駆動手段２１と、ホッパ１内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ２３の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ２５と、補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａを回転駆動する補助駆動手段２６とを有するホッパ装置Ａを設け、
駆動手段２１及び補助駆動手段２６によつてホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給するとき、ホッパスクリュ２３の回転数を一定にしたまま、定量供給機２８からの廃プラスチックＰの供給量に合わせて移送スクリュ６の回転数を増減調節することを特徴とする廃プラスチックの処理装置である。
請求項６記載の発明は、前記シリンダ４の排出口８に脱塩素装置Ｃの供給口１２ａが接続され、シリンダ４において所定温度まで昇温させた溶融廃プラスチックを脱塩素装置Ｃに供給して更に加熱して、塩素系ポリマ−を熱分解させて塩素化合物を発生させ、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離させ、脱塩素装置Ｃの排出口１６から排出される脱塩素後の廃プラスチックを成形品にすることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５の廃プラスチックの処理装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、ホッパスクリュは、ホッパの底部側面に開口する筒状部材内に回転自在に配設され、ホッパスクリュの下端部の上方がホッパ内に開放された状態にあり、ホッパ内面とホッパスクリュとの干渉が最小限に抑制されているので、ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易にホッパ上方に向けて流出可能であり、原料である廃プラスチックを圧縮してシリンダ内に押し込む機能がないため、運転中も負荷変動がほとんど生じないと共に、ホッパスクリュの駆動手段の駆動力を小さくしながら、原料をシリンダ内に安定供給することができる。
【００１８】
加えて、筒状部材及びホッパスクリュが鉛直線に対して傾斜配置され、ホッパスクリュがホッパの下部の供給口直上に傾斜角を有して配置され、ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易にホッパ上方に向けて流出可能であるので、廃プラスチックがホッパスクリュの溝部で圧縮固化されることが防止され、原料がスクリュと共回りして供給が不可能になることもない。ホッパ上方に向けて流出した廃プラスチックは、補助ホッパスクリュによつてホッパスクリュに向けて供給される。
【００１９】
筒状部材及びホッパスクリュが鉛直線に対して傾斜配置され、ホッパスクリュがホッパの下部の供給口直上に傾斜角を有して配置され、ホッパ内面との干渉を最小限に抑制した構造であるので、原料がホッパ内に一時的に貯留し難く、ホッパスクリュの回転数を高速にして、ブリッジの発生を抑えることができる。また、補助ホッパスクリュを設置してホッパ内の原料をかき混ぜるので、特に薄いフィルム（フラフ）状プラスチック、又は同様な形態を有するかさ比重の小さい廃プラスチックや、水分を含む廃プラスチックでブリッジを発生させ易い原料において、ブリッジを防止することができる。
【００２０】
ホッパスクリュは、筒状部材内に回転自在に配設され、下端部が供給口に位置してスクリュの上方での廃プラスチックの噴き上げを押えるので、シリンダ内の移送スクリュにより原料が安定的に移送される。加えて、回転駆動される補助ホッパスクリュの下端部がホッパスクリュの下端部上方に臨むので、ホッパ内の原料が自重を受けながら適当にホッパスクリュに向けて供給され、ひいては原料がシリンダ内に安定的に供給される。また、ホッパスクリュは原料圧縮効果を有しないため、強度を高める必要がなく、構造を簡素にし、コストを安く抑えることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、ホッパスクリュを供給量の多少を問わずに一定回転数にしたため、運転中はホッパスクリュの回転数を制御する必要がなく、運転操作が簡素化される。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、ホッパが非円形断面形状をなし、供給口の鉛直線に対して、筒状部材が配置されている側とは反対側に大きな収容空間を形成しているため、筒状部材の鉛直線に対する傾斜角を小さくすることが可能になり、シリンダ内に廃プラスチックを供給する方向が鉛直線に対して小さく傾斜することになり、二軸の移送スクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することが可能になる。すなわち、ホッパの容積を大きく確保することと、二軸の移送スクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することとが良好に両立する。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、補助ホッパスクリュの回転軸が鉛直線に対して傾斜角を有してホッパの上流側の内面と補助ホッパスクリュとの間に空間が形成されているので、補助ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易に空間に向けて流出し、補助ホッパスクリュの溝部で圧縮固化されてスクリュと共回りすることが防止される。また、ホッパスクリュは、ホッパの底部側面に開口する筒状部材内に回転自在に配設され、先端部の上方がホッパ内に開放されているので、ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易にホッパ上方に向けて流出することができ、ホッパスクリュの溝部で原料が圧縮固化されてスクリュと共回りすることも防止される。これにより、原料であるかさ比重の小さい廃プラスチックを供給口からシリンダ内に安定供給することが可能になる。
【００２４】
加えて、ホッパの中心軸線からずらせてホッパスクリュ及び駆動手段並びに補助ホッパスクリュ及び補助駆動手段を設置することになり、空間によつてホッパの上部開口部を効率的に大きく確保し、ホッパ装置をコンパクトにしながらホッパへの原料投入を容易にすることが可能であると共に、ホッパ装置の製造コストも抑えられる。
【００２５】
また、補助ホッパスクリュが、廃プラスチックを下流側から上流側に向けて供給するので、シリンダ内での移送方向に合わせて廃プラスチックを上流側から下流側に向けて供給するホッパスクリュのスクリュ溝に向けて原料を円滑に供給することと、シリンダ内での原料移送とが良好に両立することになる。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加え、次の効果を奏することができる。定量供給機からの廃プラスチックの供給量に合わせて移送スクリュの回転数を増減調節することで、所定量の廃プラスチックを適正に所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダの排出口から排出される廃プラスチックを成形品にすることができる。その結果、ホッパスクリュの回転数を一定に維持し、ホッパスクリュに移送スクリュの上方での廃プラスチックの噴き上げを押さえるための連続開閉する蓋としての機能を与えながら、ホッパ内に定量的に供給される廃プラスチックを操作の煩雑さを無くして連続的に送りながら成形品にすることができ、操作が著しく簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１，図２は、本発明に係る廃プラスチックの処理装置の１実施の形態を示し、廃プラスチックの処理装置は、図１に示すように加熱装置Ｂ、並びに必要により設ける脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄを主構成要素とすると共に、加熱装置Ｂに廃プラスチックを供給するホッパ装置Ａを付属させている。
【００２８】
加熱装置Ｂは、廃プラスチックＰを、可塑化した後に所定温度まで昇温させ、溶融状態で排出させる機能を主として有し、供給口４ａ及び排出口８を有するシリンダ４、及び、シリンダ４内に回転自在に設けられ、駆動手段であるモータ５によつて回転駆動される平行な二軸の移送スクリュ６を有する。また、シリンダ４の供給口４ａ付近の内底部には排水手段としてのスリット９が連通形成され、シリンダ４の排出口８寄りにはベント１０が形成されていると共に、加熱手段であるヒータ７によつてシリンダ４を適宜に加熱できるようになつている。供給口４ａは、シリンダ４の上面に形成した開口部であり、移送スクリュ６による移送方向の上下流方向に長軸を一致させた楕円形状をなしている。スリット９は、廃プラスチックＰの通過を阻止し、水を選択的に排出させるように複数の通孔（脱水スリット）を有している。なお、排出口８は、シリンダ４の断面積よりも小さい開口面積が与えられ、内部の廃プラスチックＰを圧縮させることができる。ここで、原料である廃プラスチックＰは、特に、かさ比重の小さい粉体状、粒状、フィルム（フラフ）状の廃プラスチックであり、例えば、比重分離された軽量物プラスチックである。また、通常、廃プラスチックＰはＰＶＣ、ＰＶＤＣなどの塩素系ポリマ−を含有する。
【００２９】
塩素系ポリマ−の含有量の少ない廃プラスチックＰの処理の場合には、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチックＰを冷却固化・成形し、ペレットを含む成形品となすことも可能である。その場合、脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄは省略され、排出口８はダイスになる。従つて、加熱装置Ｂは、特にかさ比重の小さい廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ６によつてシリンダ４内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチックＰを所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にするものでもある。また、加熱装置Ｂのベント１０は複数装備することができ、最下流側のベント１０に真空ポンプを接続し、水蒸気や低沸点化合物等の気体を吸引除去することも可能である。
【００３０】
脱塩素装置Ｃは、加熱装置Ｂにおいて所定温度まで昇温させた溶融廃プラスチックを更に加熱して、塩素系ポリマ−を熱分解させて塩素化合物を発生させ、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離させる機能を主として有し、供給口１２ａ及び排出口１６を有するシリンダ１２、及び、シリンダ１２内に回転自在に設けられ、駆動手段であるモータ１３によつて回転駆動されるスクリュ１４を有する。また、シリンダ１２の排出口１６寄りにはベント１７が形成されていると共に、加熱手段であるヒータ１５によつてシリンダ１２を適宜に加熱できるようになつている。ベント１７には、排ガス配管１８を介して排ガス処理装置Ｄが接続されている。
【００３１】
この脱塩素装置Ｃの供給口１２ａと加熱装置Ｂの排出口８とは、ポリマー配管１１によつて連通されている。なお、脱塩素装置Ｃの排出口１６には、図示を省略した冷却手段及びカッターが設けられ、排出口１６から排出される廃プラスチック（Ｐ）をペレットを含む成形品にすることができる。
【００３２】
そして、加熱装置Ｂの供給口４ａの上には、廃プラスチックＰをシリンダ４内に供給が可能なホッパ装置Ａを設ける。このホッパ装置Ａは、廃プラスチックＰの圧縮機能を有さず、従つて嵩密度を大きくして供給する機能も有しておらず、勿論、廃プラスチックＰを可塑化・溶融させる機能は有していない。
【００３３】
すなわち、ホッパ装置Ａは、シリンダ４の楕円形状をなす供給口４ａに下端部を接続させて設置する漏斗状のホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口する筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設させるホッパスクリュ２３と、ホッパスクリュ２３を回転駆動する駆動手段２１とを有する。筒状部材２が開口するホッパ１の底部側面は、供給口４ａの上流側に位置する側面であり、筒状部材２の中心軸線は、鉛直線に対して傾斜配置され、平面視でシリンダ４の中心軸線と合致している。筒状部材２は円筒形をなし、ホッパスクリュ２３の外径とほぼ同等な内径を有している。
【００３４】
図１に示すホッパ１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すもののいずれかを採用することができる。図２（Ａ）に示す構造例１に係るものは、水平断面が矩形状をなして供給口４ａに向けて次第に縮小し、下端部が楕円形状の供給口４ａにホッパ変曲点部が可及的小さくなるように滑らかに接続している。図２（Ｂ）に示す構造例２に係るものは、水平断面が一部を切除した楕円形状をなして供給口４ａに向けて次第に縮小し、下端部が楕円形状の供給口４ａにホッパ変曲点部が可及的小さくなるように滑らかに接続している。これらのホッパ１の下開口部と楕円形状の供給口４ａとの形状の違いに起因して、若干のホッパ変曲点部が段差状に生ずることは免れ得ない。図２（Ｃ）は、構造例２に係るホッパ１に後記する補助ホッパスクリュ２５を装備する状態を示す。
【００３５】
なお、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、ホッパ１を所定高さ位置から見た図であるため、上流側の内面が三角形状をなすように示されているが、実際には上流側の内側面は図１に示されるように鉛直に立ち上がつている。しかして、ホッパ１が水平断面で非円形断面形状をなし、供給口４ａの鉛直中心線に対して、筒状部材２が配置されている側とは反対側に大きな収容空間１Ａを形成している。実際には、ホッパ１の大きな収容空間１Ａは、供給口４ａに対して下流側に形成され、筒状部材２が、ホッパ１の上流側に配置されている。但し、下流側とは、移送スクリュ６による送り方向の下流側で、図上で右側であり、上流側とは、移送スクリュ６による送り方向の上流側で図上で左側である。
【００３６】
ホッパスクリュ２３は、１個の回転軸２３ａに取付けて、ホッパ１の底部側面に開口する筒状部材２内に回転自在に配設させてあり、下端部が供給口４ａに位置している。この回転軸２３ａ及びホッパスクリュ２３をモータ等からなる駆動手段２２によつて回転駆動することにより、ホッパ１内の廃プラスチックＰが供給口４ａからシリンダ４内に自重を受けつつ供給可能になる。従つて、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａと直交方向の下流側一側面は、筒状部材２が開放されてホッパ１内に開放されている。
【００３７】
ホッパスクリュ２３は、外径が一定で、かつ、単一ピッチ、単一深さが与えられ、高速かつ一定回転数とすることで、廃プラスチックＰのかさ密度を大きくすることなくシリンダ４内に供給する。かくして、ホッパスクリュ２３は、ホッパ１に定量的に供給される廃プラスチックＰを回転数操作の煩雑さを無くして連続的に送り、押出機の移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押さえるための連続開閉する蓋としての機能を果たす。従つて、モータ容量（駆動手段２１の容量）は小さくてよい。
【００３８】
なお、ホッパスクリュ２３の先端位置は、図７（Ｃ）に示すようにシリンダ４の肉厚の中間位置つまりシリンダ４の外表面よりも下方であつてシリンダ４の肉厚の上方から２／３以内に設定し、ブリッジを防止する。図７（Ａ）に示すようにスクリュ２３の先端位置がシリンダ４の外部にあるときは上過ぎて原料が滞留しブリッジし易くなる。また、図７（Ｂ）に示すようにホッパスクリュ２３の先端位置がシリンダ４の肉厚の２／３を超えて内方にあるときは下過ぎて原料がホッパスクリュ２３の先端部のフライトが摩耗し易く、ブリッジし易くなる。
【００３９】
更に、図１，図２（Ｃ）に示すようにホッパ１内にホッパ１内面の傾斜に沿う連続フライトスクリュからなる補助ホッパスクリュ２５を配設する。補助ホッパスクリュ２５は、外径が変化しない連続フライトスクリュによつて構成し、ホッパスクリュ２３の先端部上方に先端が位置してホッパスクリュ２３の中心軸線と空間で交差する状態とする。補助ホッパスクリュ２５は、１個の回転軸２５ａに取付けて、ホッパ１の上方には、回転軸２５ａ及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動するモータからなる補助駆動手段２６を配設する。回転軸２５ａは、平面視で押出機スクリュと重なるようにホッパの下流側から上流側に向かうように鉛直線に対して傾斜角を有している。従つて、補助ホッパスクリュ２５の一側面はホッパ１の内面に近接することなく開放され、ホッパ１の上流側（図１上で左側）の内面と補助ホッパスクリュ２５との間に収容空間１Ａの一部となる空間１Ａ’が形成されている。すなわち、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａ及び補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａが、平面視で二軸の移送スクリュ６の中心軸線と平行をなすと共に、補助ホッパスクリュ２５が、廃プラスチックＰを下流側から上流側に向けて供給し、かつ、ホッパスクリュ２３が、廃プラスチックＰを上流側から下流側に向けて供給する。
【００４０】
このように、補助ホッパスクリュ２５の下面をホッパスクリュ２３の直上に非接触で位置させることにより、かさ比重の小さな原料がホッパ１の変曲部で引つ掛かつてブリッジを起こすことなく、ホッパ１の下面にまで原料を落下させることが可能である。
【００４１】
このホッパ１には定量供給機２８から原料Ｐを定量供給するが、原料Ｐのかさ比重が小さいため、定量供給機２８からの供給口を大きいことが望まれる。しかして、補助ホッパスクリュ２５を設ける場合であつても、ホッパ１の上部開口を空間１Ａ’として大きく確保することができる。
【００４２】
次に、１実施の形態の作用について説明する。
廃プラスチックＰは、定量供給機２８から定量的に連続供給されてホッパ１を通じて加熱装置Ｂに投入される。投入の際の廃プラスチックＰは、廃棄形状のままでも差支えはほとんどないが、投入量を多くするために所定の大きさ、具体的には５０ｍｍ角以下、好ましくは２０ｍｍ角以下の大きさに破砕させてあれば、ホッパ装置Ａの負荷を低減させながら供給量が増大する。また、予め、アルミニウム、鉄等の金属、ガラスなどの異物を除去させれば、ホッパ装置Ａのスクリュ２３，２５、ホッパ１、加熱装置Ｂのシリンダ４及び移送スクリュ６の損傷が少なくなるので好ましい。更に、破砕、異物除去を行なつた後に水で洗浄した廃プラスチックＰを使用すれば、食塩由来の塩素を除去できるため、脱塩素後の廃プラスチック中の残留塩素濃度を低減できるのみならず、廃プラスチックＰに付着している汚れ、砂などを除去できるので、ホッパ装置Ａのスクリュ２３，２５、ホッパ１、加熱装置Ｂのシリンダ４及び移送スクリュ６の損傷が少なくなる。
【００４３】
定量供給機２８からホッパ１に投入された廃プラスチックＰは、ブリッジを生ずることなく供給口４ａからシリンダ４内に円滑に供給され、回転駆動される移送スクリュ６によつて下流に向けて移送される。
【００４４】
ここで、ホッパ装置Ａの作用について詳述する。
本発明者等は、従来のコンパクタの技術的課題の検討から、次のような結論を得た。かさ比重の小さい原料Ｐを二軸スクリュ押出機からなる加熱装置Ｂに供給する場合、一般に、上部が開口している供給口４ａの個所において、移送スクリュ６の上部で原料Ｐが踊るために処理量を大きくできない。このため、従来のコンパクタにあつては、原料を圧縮し、かさ密度を上げて供給する傾向になる。他方、従来例のようにホッパ１内でコンパクタスクリュにより原料を圧縮し、かさ密度を上げて供給しなくても、押出機の移送スクリュ６の上部の開口部（供給口４ａ）を実質的に閉じれば、移送スクリュ６により原料Ｐの送りが十分可能となる。すなわち、無理にコンパクタにより負荷をかけて原料Ｐを圧縮しなくとも、連続的に原料を供給できるように供給口４ａのふたを開閉させれば、十分に処理量が大きくなることを見出した。
【００４５】
このため、ホッパ装置Ａは、ホッパ１の上流側側面から傾斜角をつけてホッパスクリュ２３を設置し、ホッパ１下部の供給口４ａの直上にホッパスクリュ２３の先端部を位置させてある。従つて、このホッパスクリュ２３により供給口４ａをほぼ覆つているが、ホッパスクリュ２３の１〜４ピッチの部分のみが原料Ｐに接するように配置され、原料Ｐの圧縮作用は有していない。また、補助ホッパスクリュ２５は、ホッパスクリュ２３の下端部上方に、ホッパ１内に原料Ｐが通過する収容空間１Ａの一部となる大きな空間１Ａ’を有して配置され、原料Ｐの自重によるホッパスクリュ２３上への落下を促す作用を有してはいるが圧縮作用は有していない。
【００４６】
このホッパスクリュ２３は高速で回転しており、連続的に落下する原料Ｐの通過を連続的に許容させながら供給口４ａを実質的に塞ぐふたのような機能を有している。すなわち、従来技術とは異なり、十分な供給能力を確保するためにホッパスクリュ２３の回転数は高速回転とすることが望ましく、高速回転しながら供給口４ａを開閉するように機能させる。しかして、ホッパ１には原料Ｐを一時的に貯留する機能は有しておらず（これを行うと逆にブリッジを起こし、連続運転が不可となる）、定量供給機２８から連続的に供給される原料Ｐは、速やかに供給口４ａへと自重により落ち込む。従つて、ホッパ装置Ａにはホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５による定量供給機能はなく、定量供給機２８によるホッパ１への廃プラスチックＰの単位時間当たりの供給量と移送スクリュ６の回転数ひいては廃プラスチックＰの単位時間当たりの送り速度のみの関係を設定すればよく、ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５は供給量の増減に関わらず一定回転でよい。すなわち、駆動手段２１及び補助駆動手段２６によつてホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給するとき、ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５の回転数を一定にしたまま、定量供給機２８からの廃プラスチックＰの変化させる供給量に合わせて移送スクリュ６の回転数を増減調節することで、所定量の廃プラスチックＰを適正に所定温度にまで昇温させて連続的に可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にすることができる。移送スクリュ６による原料Ｐの送りは、原料Ｐのホッパ装置Ａによる供給口４ａへの供給量よりも大きく、ホッパ１内では自重での圧縮状態を超える圧縮状態にはならず、供給口４ａから供給されたシリンダ４内の原料Ｐは飢餓状態にある。ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５は、原料Ｐの落下による供給口４ａへの供給を阻害しない回転速度で、かつ、ホッパスクリュ２３よりも補助ホッパスクリュ２５の方が低い速度、例えばホッパスクリュ２３が３００ｒｐｍ、補助ホッパスクリュ２５が２００ｒｐｍ程度で回転させる。
【００４７】
また、ホッパスクリュ２３及び駆動手段２１のみならず、補助ホッパスクリュ２５及び補助駆動手段２６についても、ホッパ１及び供給口４ａの中心軸線からずらせて設置しているため、空間１Ａ’によつてホッパ１の上端開口部を効率的に大きく確保することができ、原料Ｐの供給のためにホッパ１を大形化させる必要がなく、ホッパ装置Ａの全体をコンパクトにすることができる。特に、かさ比重が小さい原料Ｐでは、定量供給機２８からホッパ１に投入される際の体積が大きくなるため、ホッパ装置Ａのサイズに比してホッパ１の上端開口部が大きくとれることは非常に有利である。
【００４８】
また、特によりかさ比重が小さい薄いフィルム状等のプラスチックの原料Ｐを処理する場合には、ホッパスクリュ２３の先端部下方のホッパ変曲点部（ホッパ１の下端開口部と供給口４ａとの大きさの相違に起因する段差部）でブリッジが発生し易いが、ホッパ１内に補助ホッパスクリュ２５を設置することにより、原料Ｐの揉みほぐし機能が発揮され、ブリッジを防止し連続運転を可能にすることができる。この場合、補助ホッパスクリュ２５は、ブリッジブレーカのような切欠きスクリュよりも連続フライトスクリュの方がより効果が大きい。
【００４９】
ホッパスクリュ２３は供給口４ａを覆い連続して開閉するふたの機能を有しているから、最下部のホッパスクリュ２３のフライト下面では、原料Ｐとの摩擦が起こる。そのため、土砂等の異物を多く含む廃プラスチックＰを処理する場合、当該摩擦部分が過度に摩耗することが考えられるが、この場合には当該摩擦部分に耐摩耗性のある溶射等を施工して耐摩耗性被覆を施せばよい。その場合の施工範囲は、ふたとしての機能部分に合わせて、ホッパスクリュ２３の最下部の１／４巻き程度のフライト面でよく、その範囲は少なくて済む。
【００５０】
また、廃プラスチックの処理装置の加熱装置Ｂにおいて、図３に示すようにベント１０を複数個所に形成し、最下流側のベント１０に真空ポンプ３０を接続し、水蒸気や低沸点化合物等の気体を除去することにより、減容効率を向上させることができる。これは、ペレットを含む成形品に含有される気体を脱気除去することにより、気体の膨張による膨化を防ぐためである。真空ポンプ３０の接続は、特に高度の減容効率が求められるペレットを含む成形品を製造する廃プラスチックの処理装置に有用であり、脱塩素装置Ｃを設け、加熱装置Ｂに引き続き熱分解、脱塩化水素を行う廃プラスチックの処理装置では高度の減容効率は求められないため、真空ポンプは必要により設置するか、或いは大気圧よりも低い負圧状態で使用される熱分解ガス処理装置にベント１０を配管することにより代用が可能である。
【００５１】
次に、連続的かつ自動的に加熱装置Ｂのシリンダ４に供給口４ａから供給された廃プラスチックＰは、モータ５によつて回転駆動される移送スクリュ６に食い込まれていく。廃プラスチックＰの供給量は、定量供給機２８からの供給量の制御によつて容易に増減調節することができるので、移送スクリュ６の搬送能力に合わせて容易に所定量を供給することができる。移送スクリュ６の搬送能力は、モータ５による回転数によつて増減調節することができる。
【００５２】
ホッパ装置Ａによつてシリンダ４内に供給された廃プラスチックＰは、移送スクリュ６によつて排出口８に向けて移送される。原料となる廃プラスチックＰに水分が含まれている場合や、予め水で洗浄した場合には、移送スクリュ６によつて水分が絞り出され、スリット９から外部に排出される。これにより、シリンダ４の供給口４ａ付近に水が溜まり廃プラスチックＰの移送スクリュ６への食い込み性が悪くなつたり、ヒータ７の熱によつて蒸発した水分がホッパ１の内面に付着して腐食の原因になることが良好に防止される。
【００５３】
シリンダ４内の廃プラスチックＰは、ヒータ７によつて加熱されながら移送スクリュ６によつて混練・搬送されて可塑化され、所定の温度まで昇温して、小断面積をなす排出口８から溶融状態で排出される。スリット９から排出されずに残る水分は、供給口４ａと排出口８との間に設けたベント１０から蒸気となつて系外へ排出される。
【００５４】
廃プラスチックＰに塩素系ポリマ−を含んでいないときは、加熱装置Ｂの排出口８から排出された溶融廃プラスチックを、ペレットを含む成形品に成形して燃料として活用することが可能である。この場合、排出口８をダイスによつて構成する。
【００５５】
廃プラスチックＰに塩素系ポリマ−を含んでいるときは、加熱装置Ｂの排出口８から排出された溶融廃プラスチックを、更に脱塩素装置Ｃに導入し、引き続き熱分解、脱塩化水素を行うためにポリマー配管１１を経由して脱塩素装置Ｃに送られる。脱塩素装置Ｃ内では、溶融廃プラスチックがヒータ１５によつて更に加熱されながらスクリュ１４によつて混練・搬送されることにより、廃プラスチックＰ中のＰＶＣ、ＰＶＤＣなどの塩素系ポリマーが熱分解して塩素系化合物を発生し、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離される。分離された塩素化合物は、ベント１７から系外に排出され、排ガス配管１８を経由して排ガス処理装置Ｄに送られ、そこで無害化される。塩素化合物の除去された溶融廃プラスチックは、脱塩素装置Ｃの排出口１６から排出され、冷却・固化、カッティングされ、固形燃料（成形品）として種々の用途に供される。スクリュ１４による搬送能力は、モータ１３の回転数を調節することにより、ポリマー配管１１から流入する溶融廃プラスチックの量に合わせることができる。
【実施例１】
【００５６】
図３に示すように供給口４ａにホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を備えるホッパ装置Ａを設置したプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置（加熱装置Ｂ）には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄは省略されている。原料Ｐは、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約２５％である。原料のかさ密度は約０．０３ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
補助ホッパスクリュ２５を設置した構成で実施したテストでは、原料供給量５０ｋｇ／ｈ（テスト開始時設定量）〜１４０ｋｇ／ｈ（テスト条件最大値）において、連続的な運転が問題なく可能であつた。後述する参考例２では、原料供給量が５０ｋｇ／ｈを超えると、ホッパスクリュ２３の直上部において原料Ｐのブリッジが発生し、連続運転が不可能となつた。また、補助ホッパスクリュ２５の形状は、不連続な切欠きスクリュよりも連続フライトを有するスクリュの方がブリッジ防止効果があつた。
【００５９】
〔参考例１〕
供給口４ａにホッパスクリュ２３のみを備え補助ホッパスクリュ２５を省略した図４に示すプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックＰの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダの供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄは省略されている。原料Ｐは、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約１５％である。原料のかさ密度は約０．０８ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
【００６１】
原料供給量の変更に対し、ホッパスクリュ２３の回転数は一定であり、押出機の移送スクリュ６の回転数のみを変更して運転が可能であつた。なお、原料供給量１４０ｋｇ／ｈがほぼ上限であつたが、これはホッパスクリュ２３の回転数による制限ではなく、押出機のモータ５容量及び押出機の移送スクリュ６の回転数の制限によるものであつた。ホッパスクリュ２３のモータ（２１）電流値は、原料供給の有無に関わらずほぼ一定であつた。減容成形品の外径スウェル（膨れ）（ダイス（８）径と成形品径との比）は、最大で１．１６であつた。
【００６２】
〔比較例１〕
供給口４ａに従来技術であるコンパクタ４０を設置した図５に示すプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。原料は、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約１５％である。原料のかさ密度は約０．０８ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表３に示す。
【００６３】
【表３】
【００６４】
原料供給量の変更に対し、コンパクタ４０のスクリュ４０ａの回転数及び押出機の移送スクリュ６の回転数を変更し、運転が問題なく可能であつた。コンパクタ４０のスクリュ４０ａのモータ電流値は、原料供給により上昇した。原料供給量に対し、アンバランスなスクリュ４０ａの回転数を設定することにより、問題が発生し運転が停止した。すなわち、原料供給量に対し、コンパクタスクリュ４０ａの回転数が低かつた場合、ホッパ４１内に原料Ｐが滞留し、原料詰まりが発生した。また、原料供給量に対し、コンパクタスクリュ４０ａの回転数が高かつた場合、コンパクタスクリュ４０ａ部に原料が強固に圧縮され、スクリュ４０ａを駆動するモータが過負荷で停止した。
【００６５】
〔参考例２〕
供給口４ａにホッパスクリュ２３のみを備え補助ホッパスクリュ２５を省略した参考例１（図４）と同様のプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックＰの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。原料Ｐは、一般廃プラスチック比重分離軽量物をφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約２５％である。原料のかさ密度は約０．０３ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表４に示す。
【００６６】
【表４】
【００６７】
補助ホッパスクリュ２５を省略した構成で実施した本テストでは、原料供給量が５０ｋｇ／ｈを超えると、ホッパスクリュ２３の直上部において原料Ｐのブリッジが発生し、連続運転が不可能となつた。原料のかさ密度が小さい（約０．０３ｔ／ｍ3 ）ためである。このブリッジは頻繁に発生し、ホッパ１の上部から圧縮エアーを導入しても防止することができなかつた。
【００６８】
〔参考例３〕
図６に示すように供給口４ａにホッパスクリュ２３のみを備え補助ホッパスクリュ２５を省略した参考例１（図４）と同様のプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックＰの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。但し、図６に示すように処理装置内でプラスチックＰが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成されているが、最終のベント１０には密度を向上させるための真空ポンプを設置していない。原料Ｐは、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約１５％である。原料のかさ密度は約０．０８ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表５に示す。
【００６９】
【表５】
【００７０】
参考例１と同様のプラスチック処理装置から真空ポンプを省略した構成で実施した本テストでは、参考例１と比較していずれの原料供給量でもスウェルが大きくなつた。これは、原料中に含まれる水分や低沸点化合物等の除去が不十分になつたためである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の１実施の形態に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図２】同じくホッパを示し、図２（Ａ）は第１構造例を示す平面図、図２（Ｂ）は第２構造例を示す平面図、図２（Ｃ）は補助ホッパスクリュを備える第２構造例に係るホッパを示す平面図。
【図３】実施例１に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図４】参考例１に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図５】コンパクタを設置した比較例１に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図６】参考例３に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図７】ホッパスクリュの先端位置を示し、図７（Ａ）はホッパスクリュの先端位置がシリンダの外部にある状態を示す説明図、図７（Ｂ）はホッパスクリュの先端位置がシリンダの内方にある状態を示す説明図、図７（Ｃ）はホッパスクリュの先端位置がシリンダの肉厚の中間位置にある状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００７２】
１：ホッパ
２：筒状部材
４：シリンダ
４ａ：供給口
６：移送スクリュ
８：排出口
９：スリット（排水手段）
１０：ベント
１１：ポリマー配管
１２：シリンダ
１４：スクリュ
２１：駆動手段
２３：ホッパスクリュ
２３ａ：回転軸
２５：補助ホッパスクリュ
２５ａ：回転軸
２６：補助駆動手段
２８：定量供給機
Ａ：ホッパ装置
Ｂ：加熱装置
Ｃ：脱塩素装置
Ｄ：排ガス処理装置
Ｐ：廃プラスチック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチックの処理装置に関し、詳しくは、かさ比重の小さい粉体状、粒状、フィルム（フラフ）状の廃プラスチックを溶融・固化して成形品を得る処理装置、更に、溶融後に引き続いて熱分解及び脱塩素を行つて成形品を得るに好適の廃プラスチックの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、かさ比重の小さい粉体状、粒状、フィルム（フラフ）状の廃プラスチックを原料とし、溶融・固化して成形品にする廃プラスチックの処理装置、或いは溶融後に更に熱分解及び脱塩素を行つて成形品にする廃プラスチックの処理装置に原料を供給する手段として、原料を強制的に押し込むコンパクタ（圧縮機）が一般に用いられてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１，２等で提案されているコンパクタは、スクリュ式押出機のシリンダ（ケーシング）に設けられた供給口に、下端を連結するコンパクタホッパを押出機のスクリュに対して鉛直上方向に設置し、その中心軸線部に外径寸法に変化のないスクリュを配して回転駆動可能にし、原料を下方に向けて押し込むように構成している。ホッパの形状は、上部が円錐形で次第に縮径し、下部はスクリュ径とほぼ同等な径の円筒形となつている。
【０００４】
また、特許文献３で提案されているコンパクタは、原料供給部の外形を円錐形状に大径としてその先端に小径とした圧縮部を連設し、谷の径は全長においてほぼ同じにすることによつて、圧縮比が所要の大きさになるように構成した圧縮スクリュを、これによつて圧縮した原料を押出スクリュに送り込むことが可能なように、押出スクリュの両側又は上側などの周囲部に傾斜角を与えて配置した構成となつている。
【０００５】
また、本発明者等も廃プラスチックを溶融・固化或いは更に熱分解及び脱塩素（脱塩化水素）を行う廃プラスチックの処理装置（特許文献４〜特許文献７（特開２００２−３１７０７２、特開２００４−８３６８４、特開２００５−３４９８３８、特開２００６−６３３４６））において、シリンダの供給口に、駆動手段による駆動により、送り込み量を調節しながら廃プラスチックを可塑化させることなく押し込む押し込み部材（スクリュ又はピストン）を有する押し込み手段を設け、廃プラスチックのかさ密度を大きくしてシリンダに供給することを提案している。
【０００６】
これらに共通する構成、機能としては、いずれもスクリュを付属するホッパが基本的に円錐形状をなし、その中心軸線部にスクリュが設置されており、軸対称な形状になつていること、ホッパの円筒（直胴）部に挿入されたスクリュ又は基部を大径部として先端に行くに従い小径部として更に圧縮効果を持たせたスクリュにより、強制的に押し込む作用を与えていることである。すなわち、ホッパ部では原料をある程度貯留する機能を有し、コンパクタのスクリュ谷部では原料が圧縮されて充満しており、スクリュの回転数を変更することにより供給量を変更する（定量供給）機能を有している。
【０００７】
また、本発明者等は、廃プラスチックを溶融・固化或いは更に熱分解及び脱塩素（脱塩化水素）を行う廃プラスチックの処理装置として、特許文献８（特開２００５−１１１８４７）に記載されるものについても提案している。
【０００８】
これは、廃プラスチックを供給口からシリンダ内に供給し、回転する二軸のスクリュによつてシリンダ内を移送させながら、廃プラスチックを所定温度にまで昇温させて減容させると共に、シリンダの排出口から排出される廃プラスチックをペレット（成形品）にさせる廃プラスチックの処理装置において、シリンダの供給口に接続するホッパに、ホッパの底部側面に開口する筒状部材と、筒状部材内に回転自在に配設させるホッパスクリュと、ホッパスクリュを回転駆動する駆動手段とを有する押し込み装置を付属させ、駆動手段によるホッパスクリュの回転駆動により、廃プラスチックを可塑化させることなく、廃プラスチックの嵩密度を大きくして供給口からシリンダ内に供給すると共に、前記シリンダの供給口の付近に、該シリンダの内外を連通する通孔部を設け、ホッパスクリュによつて押し込まれる廃プラスチックから分離される水分及び空気の内の少なくとも一方を通孔部から排出することを特徴とする廃プラスチックの処理装置である。
【特許文献１】特許第３５０５０９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２９０４２５号公報
【特許文献３】特開昭４７−４３１５４号公報
【特許文献４】特開２００２−３１７０７２号公報
【特許文献５】特開２００４−８３６８４号公報
【特許文献６】特開２００５−３４９８３８号公報
【特許文献７】特開２００６−６３３４６号公報
【特許文献８】特開２００５−１１１８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第一の課題は、コンパクタのホッパ内に原料つまり廃プラスチックが一時的に貯留するため、当該原料ではスクリュ上部でブリッジが発生し、押出機への連続的な原料供給ができなくなることがある。特に、かさ比重の小さなフィルム（フラフ）状のプラスチック、又は同様の形態を有する廃プラスチック等でブリッジが発生し易く、更には水分を含み、プラスチック以外の異物（紙、繊維、土砂等の吸水物質）が含まれる廃プラスチックでブリッジの発生が顕著である。これは、特許文献１，２に示される形態の装置で発生し易い。
【００１０】
第二の課題は、コンパクタのスクリュにより原料を圧縮するため、原料によつてはスクリュ溝内に圧縮された原料が固化し易く、スクリュと共回りをすることにより、原料の供給ができなくなる問題が発生し易い。
【００１１】
第三の課題は、多量の原料をコンパクタのスクリュによつて圧縮して押出機に押し込むため、スクリュのモータ動力を大きくする必要がある。
【００１２】
第四の課題は、コンパクタのホッパ内に原料が一時的に貯留すること、多量の原料を圧縮して押出機に押し込むことから、原料の定量供給機からコンパクタへの供給量と、コンパクタのスクリュの回転数と、押出機の回転数とのバランスを常に最適な状態に制御する必要があり、非常に煩雑である。これらのバランスが崩れた場合、ホッパからの原料漏れ、コンパクタ又は押出機の内の少なくとも一方のスクリュを駆動するモータのオーバーロードが発生する。
【００１３】
第五の課題は、円形断面のホッパの中心軸線部にスクリュの中心軸線部を合致させて配置する構造であり、ホッパの中心軸線部にスクリュ及び駆動手段であるモータを設置する必要があるため、原料の投入のためにホッパの形状が大きくならざるを得ない。また、コンパクタのスクリュにより原料圧縮効果を与えているため、圧縮スクリュに相応の強度が必要となり、装置コストが高くなる。
【００１４】
特許文献８（特開２００５−１１１８４７）に記載されるものにあつては、これらの技術的課題は一部改善されているが、ホッパスクリュのみを設置してホッパ内の原料をシリンダ内に供給する構造であるため、特に薄いフィルム（フラフ）状プラスチック、又は同様な形態を有するかさ比重の小さい廃プラスチックや、水分を含む廃プラスチックでホッパ内でブリッジが発生し易い。その結果、ホッパ内の原料がシリンダ内に安定的に供給され難くなる。
【００１５】
円形断面のホッパであり、ホッパの底部側面に開口する筒状部材の鉛直線に対する傾斜角が大きくなる傾向にあり、シリンダ内に廃プラスチックを供給する方向が鉛直線に対して大きく傾斜する傾向を呈し、二軸のスクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することができない傾向にある。すなわち、ホッパの容積を大きく確保することと、二軸のスクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することとが両立し難い。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１記載の発明は、かさ比重の小さい廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ６によつてシリンダ４内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチックＰを所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチックＰを成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
シリンダ４の供給口４ａに接続するホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設され、下端部が供給口４ａに位置して移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押えるホッパスクリュ２３と、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａを回転駆動する駆動手段２１と、ホッパ１内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ２３の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ２５と、補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａを回転駆動する補助駆動手段２６とを有するホッパ装置Ａを設け、
駆動手段２１及び補助駆動手段２６によつてホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰをシリンダ４の供給口４ａから供給することを特徴とする廃プラスチックの処理装置である。
請求項２記載の発明は、前記ホッパスクリュ２３の駆動手段２１が、供給口４ａからの廃プラスチックＰの供給量の多少を問わずにホッパスクリュ２３の回転軸２３ａを一定回転数で回転駆動することを特徴とする請求項１の廃プラスチックの処理装置である。
請求項３記載の発明は、前記ホッパ１が非円形断面形状をなし、供給口４ａの鉛直線に対して、筒状部材２が配置されている側とは反対側に大きな収容空間１Ａを形成していることを特徴とする請求項１又は２の廃プラスチックの処理装置である。
請求項４記載の発明は、前記補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａが鉛直線に対して傾斜角を有して、ホッパ１の移送スクリュ６による移送方向の上流側の内面と補助ホッパスクリュ２５との間に空間１Ａ’が形成され、かつ、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａ及び補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａが、平面視で二軸の移送スクリュ６の中心軸線と平行をなすと共に、補助ホッパスクリュ２５が、廃プラスチックＰを移送スクリュ６による移送方向の下流側から上流側に向けて供給し、かつ、ホッパスクリュ２３が、廃プラスチックＰを前記上流側から下流側に向けて供給することを特徴とする請求項１，２又は３の廃プラスチックの処理装置である。
請求項５記載の発明は、かさ比重の小さい廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ６によつてシリンダ４内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチックＰを所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチックＰを成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
廃プラスチックＰをホッパ１に定量供給する定量供給機２８を備えると共に、
シリンダ４の供給口４ａに接続するホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設され、下端部が供給口４ａに位置して移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押えるホッパスクリュ２３と、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａを回転駆動する駆動手段２１と、ホッパ１内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ２３の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ２５と、補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａを回転駆動する補助駆動手段２６とを有するホッパ装置Ａを設け、
駆動手段２１及び補助駆動手段２６によつてホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給するとき、ホッパスクリュ２３の回転数を一定にしたまま、定量供給機２８からの廃プラスチックＰの供給量に合わせて移送スクリュ６の回転数を増減調節することを特徴とする廃プラスチックの処理装置である。
請求項６記載の発明は、前記シリンダ４の排出口８に脱塩素装置Ｃの供給口１２ａが接続され、シリンダ４において所定温度まで昇温させた溶融廃プラスチックを脱塩素装置Ｃに供給して更に加熱して、塩素系ポリマ−を熱分解させて塩素化合物を発生させ、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離させ、脱塩素装置Ｃの排出口１６から排出される脱塩素後の廃プラスチックを成形品にすることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５の廃プラスチックの処理装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、ホッパスクリュは、ホッパの底部側面に開口する筒状部材内に回転自在に配設され、ホッパスクリュの下端部の上方がホッパ内に開放された状態にあり、ホッパ内面とホッパスクリュとの干渉が最小限に抑制されているので、ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易にホッパ上方に向けて流出可能であり、原料である廃プラスチックを圧縮してシリンダ内に押し込む機能がないため、運転中も負荷変動がほとんど生じないと共に、ホッパスクリュの駆動手段の駆動力を小さくしながら、原料をシリンダ内に安定供給することができる。
【００１８】
加えて、筒状部材及びホッパスクリュが鉛直線に対して傾斜配置され、ホッパスクリュがホッパの下部の供給口直上に傾斜角を有して配置され、ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易にホッパ上方に向けて流出可能であるので、廃プラスチックがホッパスクリュの溝部で圧縮固化されることが防止され、原料がスクリュと共回りして供給が不可能になることもない。ホッパ上方に向けて流出した廃プラスチックは、補助ホッパスクリュによつてホッパスクリュに向けて供給される。
【００１９】
筒状部材及びホッパスクリュが鉛直線に対して傾斜配置され、ホッパスクリュがホッパの下部の供給口直上に傾斜角を有して配置され、ホッパ内面との干渉を最小限に抑制した構造であるので、原料がホッパ内に一時的に貯留し難く、ホッパスクリュの回転数を高速にして、ブリッジの発生を抑えることができる。また、補助ホッパスクリュを設置してホッパ内の原料をかき混ぜるので、特に薄いフィルム（フラフ）状プラスチック、又は同様な形態を有するかさ比重の小さい廃プラスチックや、水分を含む廃プラスチックでブリッジを発生させ易い原料において、ブリッジを防止することができる。
【００２０】
ホッパスクリュは、筒状部材内に回転自在に配設され、下端部が供給口に位置してスクリュの上方での廃プラスチックの噴き上げを押えるので、シリンダ内の移送スクリュにより原料が安定的に移送される。加えて、回転駆動される補助ホッパスクリュの下端部がホッパスクリュの下端部上方に臨むので、ホッパ内の原料が自重を受けながら適当にホッパスクリュに向けて供給され、ひいては原料がシリンダ内に安定的に供給される。また、ホッパスクリュは原料圧縮効果を有しないため、強度を高める必要がなく、構造を簡素にし、コストを安く抑えることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、ホッパスクリュを供給量の多少を問わずに一定回転数にしたため、運転中はホッパスクリュの回転数を制御する必要がなく、運転操作が簡素化される。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、ホッパが非円形断面形状をなし、供給口の鉛直線に対して、筒状部材が配置されている側とは反対側に大きな収容空間を形成しているため、筒状部材の鉛直線に対する傾斜角を小さくすることが可能になり、シリンダ内に廃プラスチックを供給する方向が鉛直線に対して小さく傾斜することになり、二軸の移送スクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することが可能になる。すなわち、ホッパの容積を大きく確保することと、二軸の移送スクリュによる送り作用に追従させてシリンダ内に廃プラスチックを円滑に供給することとが良好に両立する。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、補助ホッパスクリュの回転軸が鉛直線に対して傾斜角を有してホッパの上流側の内面と補助ホッパスクリュとの間に空間が形成されているので、補助ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易に空間に向けて流出し、補助ホッパスクリュの溝部で圧縮固化されてスクリュと共回りすることが防止される。また、ホッパスクリュは、ホッパの底部側面に開口する筒状部材内に回転自在に配設され、先端部の上方がホッパ内に開放されているので、ホッパスクリュによつて供給されるかさ比重の小さい廃プラスチックが容易にホッパ上方に向けて流出することができ、ホッパスクリュの溝部で原料が圧縮固化されてスクリュと共回りすることも防止される。これにより、原料であるかさ比重の小さい廃プラスチックを供給口からシリンダ内に安定供給することが可能になる。
【００２４】
加えて、ホッパの中心軸線からずらせてホッパスクリュ及び駆動手段並びに補助ホッパスクリュ及び補助駆動手段を設置することになり、空間によつてホッパの上部開口部を効率的に大きく確保し、ホッパ装置をコンパクトにしながらホッパへの原料投入を容易にすることが可能であると共に、ホッパ装置の製造コストも抑えられる。
【００２５】
また、補助ホッパスクリュが、廃プラスチックを下流側から上流側に向けて供給するので、シリンダ内での移送方向に合わせて廃プラスチックを上流側から下流側に向けて供給するホッパスクリュのスクリュ溝に向けて原料を円滑に供給することと、シリンダ内での原料移送とが良好に両立することになる。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加え、次の効果を奏することができる。定量供給機からの廃プラスチックの供給量に合わせて移送スクリュの回転数を増減調節することで、所定量の廃プラスチックを適正に所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダの排出口から排出される廃プラスチックを成形品にすることができる。その結果、ホッパスクリュの回転数を一定に維持し、ホッパスクリュに移送スクリュの上方での廃プラスチックの噴き上げを押さえるための連続開閉する蓋としての機能を与えながら、ホッパ内に定量的に供給される廃プラスチックを操作の煩雑さを無くして連続的に送りながら成形品にすることができ、操作が著しく簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１，図２は、本発明に係る廃プラスチックの処理装置の１実施の形態を示し、廃プラスチックの処理装置は、図１に示すように加熱装置Ｂ、並びに必要により設ける脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄを主構成要素とすると共に、加熱装置Ｂに廃プラスチックを供給するホッパ装置Ａを付属させている。
【００２８】
加熱装置Ｂは、廃プラスチックＰを、可塑化した後に所定温度まで昇温させ、溶融状態で排出させる機能を主として有し、供給口４ａ及び排出口８を有するシリンダ４、及び、シリンダ４内に回転自在に設けられ、駆動手段であるモータ５によつて回転駆動される平行な二軸の移送スクリュ６を有する。また、シリンダ４の供給口４ａ付近の内底部には排水手段としてのスリット９が連通形成され、シリンダ４の排出口８寄りにはベント１０が形成されていると共に、加熱手段であるヒータ７によつてシリンダ４を適宜に加熱できるようになつている。供給口４ａは、シリンダ４の上面に形成した開口部であり、移送スクリュ６による移送方向の上下流方向に長軸を一致させた楕円形状をなしている。スリット９は、廃プラスチックＰの通過を阻止し、水を選択的に排出させるように複数の通孔（脱水スリット）を有している。なお、排出口８は、シリンダ４の断面積よりも小さい開口面積が与えられ、内部の廃プラスチックＰを圧縮させることができる。ここで、原料である廃プラスチックＰは、特に、かさ比重の小さい粉体状、粒状、フィルム（フラフ）状の廃プラスチックであり、例えば、比重分離された軽量物プラスチックである。また、通常、廃プラスチックＰはＰＶＣ、ＰＶＤＣなどの塩素系ポリマ−を含有する。
【００２９】
塩素系ポリマ−の含有量の少ない廃プラスチックＰの処理の場合には、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチックＰを冷却固化・成形し、ペレットを含む成形品となすことも可能である。その場合、脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄは省略され、排出口８はダイスになる。従つて、加熱装置Ｂは、特にかさ比重の小さい廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ６によつてシリンダ４内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチックＰを所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にするものでもある。また、加熱装置Ｂのベント１０は複数装備することができ、最下流側のベント１０に真空ポンプを接続し、水蒸気や低沸点化合物等の気体を吸引除去することも可能である。
【００３０】
脱塩素装置Ｃは、加熱装置Ｂにおいて所定温度まで昇温させた溶融廃プラスチックを更に加熱して、塩素系ポリマ−を熱分解させて塩素化合物を発生させ、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離させる機能を主として有し、供給口１２ａ及び排出口１６を有するシリンダ１２、及び、シリンダ１２内に回転自在に設けられ、駆動手段であるモータ１３によつて回転駆動されるスクリュ１４を有する。また、シリンダ１２の排出口１６寄りにはベント１７が形成されていると共に、加熱手段であるヒータ１５によつてシリンダ１２を適宜に加熱できるようになつている。ベント１７には、排ガス配管１８を介して排ガス処理装置Ｄが接続されている。
【００３１】
この脱塩素装置Ｃの供給口１２ａと加熱装置Ｂの排出口８とは、ポリマー配管１１によつて連通されている。なお、脱塩素装置Ｃの排出口１６には、図示を省略した冷却手段及びカッターが設けられ、排出口１６から排出される廃プラスチック（Ｐ）をペレットを含む成形品にすることができる。
【００３２】
そして、加熱装置Ｂの供給口４ａの上には、廃プラスチックＰをシリンダ４内に供給が可能なホッパ装置Ａを設ける。このホッパ装置Ａは、廃プラスチックＰの圧縮機能を有さず、従つて嵩密度を大きくして供給する機能も有しておらず、勿論、廃プラスチックＰを可塑化・溶融させる機能は有していない。
【００３３】
すなわち、ホッパ装置Ａは、シリンダ４の楕円形状をなす供給口４ａに下端部を接続させて設置する漏斗状のホッパ１と、ホッパ１の底部側面に開口する筒状部材２と、筒状部材２内に回転自在に配設させるホッパスクリュ２３と、ホッパスクリュ２３を回転駆動する駆動手段２１とを有する。筒状部材２が開口するホッパ１の底部側面は、供給口４ａの上流側に位置する側面であり、筒状部材２の中心軸線は、鉛直線に対して傾斜配置され、平面視でシリンダ４の中心軸線と合致している。筒状部材２は円筒形をなし、ホッパスクリュ２３の外径とほぼ同等な内径を有している。
【００３４】
図１に示すホッパ１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すもののいずれかを採用することができる。図２（Ａ）に示す構造例１に係るものは、水平断面が矩形状をなして供給口４ａに向けて次第に縮小し、下端部が楕円形状の供給口４ａにホッパ変曲点部が可及的小さくなるように滑らかに接続している。図２（Ｂ）に示す構造例２に係るものは、水平断面が一部を切除した楕円形状をなして供給口４ａに向けて次第に縮小し、下端部が楕円形状の供給口４ａにホッパ変曲点部が可及的小さくなるように滑らかに接続している。これらのホッパ１の下開口部と楕円形状の供給口４ａとの形状の違いに起因して、若干のホッパ変曲点部が段差状に生ずることは免れ得ない。図２（Ｃ）は、構造例２に係るホッパ１に後記する補助ホッパスクリュ２５を装備する状態を示す。
【００３５】
なお、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、ホッパ１を所定高さ位置から見た図であるため、上流側の内面が三角形状をなすように示されているが、実際には上流側の内側面は図１に示されるように鉛直に立ち上がつている。しかして、ホッパ１が水平断面で非円形断面形状をなし、供給口４ａの鉛直中心線に対して、筒状部材２が配置されている側とは反対側に大きな収容空間１Ａを形成している。実際には、ホッパ１の大きな収容空間１Ａは、供給口４ａに対して下流側に形成され、筒状部材２が、ホッパ１の上流側に配置されている。但し、下流側とは、移送スクリュ６による送り方向の下流側で、図上で右側であり、上流側とは、移送スクリュ６による送り方向の上流側で図上で左側である。
【００３６】
ホッパスクリュ２３は、１個の回転軸２３ａに取付けて、ホッパ１の底部側面に開口する筒状部材２内に回転自在に配設させてあり、下端部が供給口４ａに位置している。この回転軸２３ａ及びホッパスクリュ２３をモータ等からなる駆動手段２２によつて回転駆動することにより、ホッパ１内の廃プラスチックＰが供給口４ａからシリンダ４内に自重を受けつつ供給可能になる。従つて、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａと直交方向の下流側一側面は、筒状部材２が開放されてホッパ１内に開放されている。
【００３７】
ホッパスクリュ２３は、外径が一定で、かつ、単一ピッチ、単一深さが与えられ、高速かつ一定回転数とすることで、廃プラスチックＰのかさ密度を大きくすることなくシリンダ４内に供給する。かくして、ホッパスクリュ２３は、ホッパ１に定量的に供給される廃プラスチックＰを回転数操作の煩雑さを無くして連続的に送り、押出機の移送スクリュ６の上方での廃プラスチックＰの噴き上げを押さえるための連続開閉する蓋としての機能を果たす。従つて、モータ容量（駆動手段２１の容量）は小さくてよい。
【００３８】
なお、ホッパスクリュ２３の先端位置は、図７（Ｃ）に示すようにシリンダ４の肉厚の中間位置つまりシリンダ４の外表面よりも下方であつてシリンダ４の肉厚の上方から２／３以内に設定し、ブリッジを防止する。図７（Ａ）に示すようにスクリュ２３の先端位置がシリンダ４の外部にあるときは上過ぎて原料が滞留しブリッジし易くなる。また、図７（Ｂ）に示すようにホッパスクリュ２３の先端位置がシリンダ４の肉厚の２／３を超えて内方にあるときは下過ぎて原料がホッパスクリュ２３の先端部のフライトが摩耗し易く、ブリッジし易くなる。
【００３９】
更に、図１，図２（Ｃ）に示すようにホッパ１内にホッパ１内面の傾斜に沿う連続フライトスクリュからなる補助ホッパスクリュ２５を配設する。補助ホッパスクリュ２５は、外径が変化しない連続フライトスクリュによつて構成し、ホッパスクリュ２３の先端部上方に先端が位置してホッパスクリュ２３の中心軸線と空間で交差する状態とする。補助ホッパスクリュ２５は、１個の回転軸２５ａに取付けて、ホッパ１の上方には、回転軸２５ａ及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動するモータからなる補助駆動手段２６を配設する。回転軸２５ａは、平面視で押出機スクリュと重なるようにホッパの下流側から上流側に向かうように鉛直線に対して傾斜角を有している。従つて、補助ホッパスクリュ２５の一側面はホッパ１の内面に近接することなく開放され、ホッパ１の上流側（図１上で左側）の内面と補助ホッパスクリュ２５との間に収容空間１Ａの一部となる空間１Ａ’が形成されている。すなわち、ホッパスクリュ２３の回転軸２３ａ及び補助ホッパスクリュ２５の回転軸２５ａが、平面視で二軸の移送スクリュ６の中心軸線と平行をなすと共に、補助ホッパスクリュ２５が、廃プラスチックＰを下流側から上流側に向けて供給し、かつ、ホッパスクリュ２３が、廃プラスチックＰを上流側から下流側に向けて供給する。
【００４０】
このように、補助ホッパスクリュ２５の下面をホッパスクリュ２３の直上に非接触で位置させることにより、かさ比重の小さな原料がホッパ１の変曲部で引つ掛かつてブリッジを起こすことなく、ホッパ１の下面にまで原料を落下させることが可能である。
【００４１】
このホッパ１には定量供給機２８から原料Ｐを定量供給するが、原料Ｐのかさ比重が小さいため、定量供給機２８からの供給口を大きいことが望まれる。しかして、補助ホッパスクリュ２５を設ける場合であつても、ホッパ１の上部開口を空間１Ａ’として大きく確保することができる。
【００４２】
次に、１実施の形態の作用について説明する。
廃プラスチックＰは、定量供給機２８から定量的に連続供給されてホッパ１を通じて加熱装置Ｂに投入される。投入の際の廃プラスチックＰは、廃棄形状のままでも差支えはほとんどないが、投入量を多くするために所定の大きさ、具体的には５０ｍｍ角以下、好ましくは２０ｍｍ角以下の大きさに破砕させてあれば、ホッパ装置Ａの負荷を低減させながら供給量が増大する。また、予め、アルミニウム、鉄等の金属、ガラスなどの異物を除去させれば、ホッパ装置Ａのスクリュ２３，２５、ホッパ１、加熱装置Ｂのシリンダ４及び移送スクリュ６の損傷が少なくなるので好ましい。更に、破砕、異物除去を行なつた後に水で洗浄した廃プラスチックＰを使用すれば、食塩由来の塩素を除去できるため、脱塩素後の廃プラスチック中の残留塩素濃度を低減できるのみならず、廃プラスチックＰに付着している汚れ、砂などを除去できるので、ホッパ装置Ａのスクリュ２３，２５、ホッパ１、加熱装置Ｂのシリンダ４及び移送スクリュ６の損傷が少なくなる。
【００４３】
定量供給機２８からホッパ１に投入された廃プラスチックＰは、ブリッジを生ずることなく供給口４ａからシリンダ４内に円滑に供給され、回転駆動される移送スクリュ６によつて下流に向けて移送される。
【００４４】
ここで、ホッパ装置Ａの作用について詳述する。
本発明者等は、従来のコンパクタの技術的課題の検討から、次のような結論を得た。かさ比重の小さい原料Ｐを二軸スクリュ押出機からなる加熱装置Ｂに供給する場合、一般に、上部が開口している供給口４ａの個所において、移送スクリュ６の上部で原料Ｐが踊るために処理量を大きくできない。このため、従来のコンパクタにあつては、原料を圧縮し、かさ密度を上げて供給する傾向になる。他方、従来例のようにホッパ１内でコンパクタスクリュにより原料を圧縮し、かさ密度を上げて供給しなくても、押出機の移送スクリュ６の上部の開口部（供給口４ａ）を実質的に閉じれば、移送スクリュ６により原料Ｐの送りが十分可能となる。すなわち、無理にコンパクタにより負荷をかけて原料Ｐを圧縮しなくとも、連続的に原料を供給できるように供給口４ａのふたを開閉させれば、十分に処理量が大きくなることを見出した。
【００４５】
このため、ホッパ装置Ａは、ホッパ１の上流側側面から傾斜角をつけてホッパスクリュ２３を設置し、ホッパ１下部の供給口４ａの直上にホッパスクリュ２３の先端部を位置させてある。従つて、このホッパスクリュ２３により供給口４ａをほぼ覆つているが、ホッパスクリュ２３の１〜４ピッチの部分のみが原料Ｐに接するように配置され、原料Ｐの圧縮作用は有していない。また、補助ホッパスクリュ２５は、ホッパスクリュ２３の下端部上方に、ホッパ１内に原料Ｐが通過する収容空間１Ａの一部となる大きな空間１Ａ’を有して配置され、原料Ｐの自重によるホッパスクリュ２３上への落下を促す作用を有してはいるが圧縮作用は有していない。
【００４６】
このホッパスクリュ２３は高速で回転しており、連続的に落下する原料Ｐの通過を連続的に許容させながら供給口４ａを実質的に塞ぐふたのような機能を有している。すなわち、従来技術とは異なり、十分な供給能力を確保するためにホッパスクリュ２３の回転数は高速回転とすることが望ましく、高速回転しながら供給口４ａを開閉するように機能させる。しかして、ホッパ１には原料Ｐを一時的に貯留する機能は有しておらず（これを行うと逆にブリッジを起こし、連続運転が不可となる）、定量供給機２８から連続的に供給される原料Ｐは、速やかに供給口４ａへと自重により落ち込む。従つて、ホッパ装置Ａにはホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５による定量供給機能はなく、定量供給機２８によるホッパ１への廃プラスチックＰの単位時間当たりの供給量と移送スクリュ６の回転数ひいては廃プラスチックＰの単位時間当たりの送り速度のみの関係を設定すればよく、ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５は供給量の増減に関わらず一定回転でよい。すなわち、駆動手段２１及び補助駆動手段２６によつてホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を回転駆動しながら、ホッパ１に投入する廃プラスチックＰを供給口４ａからシリンダ４内に供給するとき、ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５の回転数を一定にしたまま、定量供給機２８からの廃プラスチックＰの変化させる供給量に合わせて移送スクリュ６の回転数を増減調節することで、所定量の廃プラスチックＰを適正に所定温度にまで昇温させて連続的に可塑化させると共に、シリンダ４の排出口８から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にすることができる。移送スクリュ６による原料Ｐの送りは、原料Ｐのホッパ装置Ａによる供給口４ａへの供給量よりも大きく、ホッパ１内では自重での圧縮状態を超える圧縮状態にはならず、供給口４ａから供給されたシリンダ４内の原料Ｐは飢餓状態にある。ホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５は、原料Ｐの落下による供給口４ａへの供給を阻害しない回転速度で、かつ、ホッパスクリュ２３よりも補助ホッパスクリュ２５の方が低い速度、例えばホッパスクリュ２３が３００ｒｐｍ、補助ホッパスクリュ２５が２００ｒｐｍ程度で回転させる。
【００４７】
また、ホッパスクリュ２３及び駆動手段２１のみならず、補助ホッパスクリュ２５及び補助駆動手段２６についても、ホッパ１及び供給口４ａの中心軸線からずらせて設置しているため、空間１Ａ’によつてホッパ１の上端開口部を効率的に大きく確保することができ、原料Ｐの供給のためにホッパ１を大形化させる必要がなく、ホッパ装置Ａの全体をコンパクトにすることができる。特に、かさ比重が小さい原料Ｐでは、定量供給機２８からホッパ１に投入される際の体積が大きくなるため、ホッパ装置Ａのサイズに比してホッパ１の上端開口部が大きくとれることは非常に有利である。
【００４８】
また、特によりかさ比重が小さい薄いフィルム状等のプラスチックの原料Ｐを処理する場合には、ホッパスクリュ２３の先端部下方のホッパ変曲点部（ホッパ１の下端開口部と供給口４ａとの大きさの相違に起因する段差部）でブリッジが発生し易いが、ホッパ１内に補助ホッパスクリュ２５を設置することにより、原料Ｐの揉みほぐし機能が発揮され、ブリッジを防止し連続運転を可能にすることができる。この場合、補助ホッパスクリュ２５は、ブリッジブレーカのような切欠きスクリュよりも連続フライトスクリュの方がより効果が大きい。
【００４９】
ホッパスクリュ２３は供給口４ａを覆い連続して開閉するふたの機能を有しているから、最下部のホッパスクリュ２３のフライト下面では、原料Ｐとの摩擦が起こる。そのため、土砂等の異物を多く含む廃プラスチックＰを処理する場合、当該摩擦部分が過度に摩耗することが考えられるが、この場合には当該摩擦部分に耐摩耗性のある溶射等を施工して耐摩耗性被覆を施せばよい。その場合の施工範囲は、ふたとしての機能部分に合わせて、ホッパスクリュ２３の最下部の１／４巻き程度のフライト面でよく、その範囲は少なくて済む。
【００５０】
また、廃プラスチックの処理装置の加熱装置Ｂにおいて、図３に示すようにベント１０を複数個所に形成し、最下流側のベント１０に真空ポンプ３０を接続し、水蒸気や低沸点化合物等の気体を除去することにより、減容効率を向上させることができる。これは、ペレットを含む成形品に含有される気体を脱気除去することにより、気体の膨張による膨化を防ぐためである。真空ポンプ３０の接続は、特に高度の減容効率が求められるペレットを含む成形品を製造する廃プラスチックの処理装置に有用であり、脱塩素装置Ｃを設け、加熱装置Ｂに引き続き熱分解、脱塩化水素を行う廃プラスチックの処理装置では高度の減容効率は求められないため、真空ポンプは必要により設置するか、或いは大気圧よりも低い負圧状態で使用される熱分解ガス処理装置にベント１０を配管することにより代用が可能である。
【００５１】
次に、連続的かつ自動的に加熱装置Ｂのシリンダ４に供給口４ａから供給された廃プラスチックＰは、モータ５によつて回転駆動される移送スクリュ６に食い込まれていく。廃プラスチックＰの供給量は、定量供給機２８からの供給量の制御によつて容易に増減調節することができるので、移送スクリュ６の搬送能力に合わせて容易に所定量を供給することができる。移送スクリュ６の搬送能力は、モータ５による回転数によつて増減調節することができる。
【００５２】
ホッパ装置Ａによつてシリンダ４内に供給された廃プラスチックＰは、移送スクリュ６によつて排出口８に向けて移送される。原料となる廃プラスチックＰに水分が含まれている場合や、予め水で洗浄した場合には、移送スクリュ６によつて水分が絞り出され、スリット９から外部に排出される。これにより、シリンダ４の供給口４ａ付近に水が溜まり廃プラスチックＰの移送スクリュ６への食い込み性が悪くなつたり、ヒータ７の熱によつて蒸発した水分がホッパ１の内面に付着して腐食の原因になることが良好に防止される。
【００５３】
シリンダ４内の廃プラスチックＰは、ヒータ７によつて加熱されながら移送スクリュ６によつて混練・搬送されて可塑化され、所定の温度まで昇温して、小断面積をなす排出口８から溶融状態で排出される。スリット９から排出されずに残る水分は、供給口４ａと排出口８との間に設けたベント１０から蒸気となつて系外へ排出される。
【００５４】
廃プラスチックＰに塩素系ポリマ−を含んでいないときは、加熱装置Ｂの排出口８から排出された溶融廃プラスチックを、ペレットを含む成形品に成形して燃料として活用することが可能である。この場合、排出口８をダイスによつて構成する。
【００５５】
廃プラスチックＰに塩素系ポリマ−を含んでいるときは、加熱装置Ｂの排出口８から排出された溶融廃プラスチックを、更に脱塩素装置Ｃに導入し、引き続き熱分解、脱塩化水素を行うためにポリマー配管１１を経由して脱塩素装置Ｃに送られる。脱塩素装置Ｃ内では、溶融廃プラスチックがヒータ１５によつて更に加熱されながらスクリュ１４によつて混練・搬送されることにより、廃プラスチックＰ中のＰＶＣ、ＰＶＤＣなどの塩素系ポリマーが熱分解して塩素系化合物を発生し、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離される。分離された塩素化合物は、ベント１７から系外に排出され、排ガス配管１８を経由して排ガス処理装置Ｄに送られ、そこで無害化される。塩素化合物の除去された溶融廃プラスチックは、脱塩素装置Ｃの排出口１６から排出され、冷却・固化、カッティングされ、固形燃料（成形品）として種々の用途に供される。スクリュ１４による搬送能力は、モータ１３の回転数を調節することにより、ポリマー配管１１から流入する溶融廃プラスチックの量に合わせることができる。
【実施例１】
【００５６】
図３に示すように供給口４ａにホッパスクリュ２３及び補助ホッパスクリュ２５を備えるホッパ装置Ａを設置したプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置（加熱装置Ｂ）には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄは省略されている。原料Ｐは、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約２５％である。原料のかさ密度は約０．０３ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
補助ホッパスクリュ２５を設置した構成で実施したテストでは、原料供給量５０ｋｇ／ｈ（テスト開始時設定量）〜１４０ｋｇ／ｈ（テスト条件最大値）において、連続的な運転が問題なく可能であつた。後述する参考例２では、原料供給量が５０ｋｇ／ｈを超えると、ホッパスクリュ２３の直上部において原料Ｐのブリッジが発生し、連続運転が不可能となつた。また、補助ホッパスクリュ２５の形状は、不連続な切欠きスクリュよりも連続フライトを有するスクリュの方がブリッジ防止効果があつた。
【００５９】
〔参考例１〕
供給口４ａにホッパスクリュ２３のみを備え補助ホッパスクリュ２５を省略した図４に示すプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックＰの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダの供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。脱塩素装置Ｃ及び排ガス処理装置Ｄは省略されている。原料Ｐは、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約１５％である。原料のかさ密度は約０．０８ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
【００６１】
原料供給量の変更に対し、ホッパスクリュ２３の回転数は一定であり、押出機の移送スクリュ６の回転数のみを変更して運転が可能であつた。なお、原料供給量１４０ｋｇ／ｈがほぼ上限であつたが、これはホッパスクリュ２３の回転数による制限ではなく、押出機のモータ５容量及び押出機の移送スクリュ６の回転数の制限によるものであつた。ホッパスクリュ２３のモータ（２１）電流値は、原料供給の有無に関わらずほぼ一定であつた。減容成形品の外径スウェル（膨れ）（ダイス（８）径と成形品径との比）は、最大で１．１６であつた。
【００６２】
〔比較例１〕
供給口４ａに従来技術であるコンパクタ４０を設置した図５に示すプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。原料は、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約１５％である。原料のかさ密度は約０．０８ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表３に示す。
【００６３】
【表３】
【００６４】
原料供給量の変更に対し、コンパクタ４０のスクリュ４０ａの回転数及び押出機の移送スクリュ６の回転数を変更し、運転が問題なく可能であつた。コンパクタ４０のスクリュ４０ａのモータ電流値は、原料供給により上昇した。原料供給量に対し、アンバランスなスクリュ４０ａの回転数を設定することにより、問題が発生し運転が停止した。すなわち、原料供給量に対し、コンパクタスクリュ４０ａの回転数が低かつた場合、ホッパ４１内に原料Ｐが滞留し、原料詰まりが発生した。また、原料供給量に対し、コンパクタスクリュ４０ａの回転数が高かつた場合、コンパクタスクリュ４０ａ部に原料が強固に圧縮され、スクリュ４０ａを駆動するモータが過負荷で停止した。
【００６５】
〔参考例２〕
供給口４ａにホッパスクリュ２３のみを備え補助ホッパスクリュ２５を省略した参考例１（図４）と同様のプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックＰの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。また、処理装置内でプラスチックが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成され、最終のベント１０には密度を向上させるために真空ポンプ３０を設置している。原料Ｐは、一般廃プラスチック比重分離軽量物をφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約２５％である。原料のかさ密度は約０．０３ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表４に示す。
【００６６】
【表４】
【００６７】
補助ホッパスクリュ２５を省略した構成で実施した本テストでは、原料供給量が５０ｋｇ／ｈを超えると、ホッパスクリュ２３の直上部において原料Ｐのブリッジが発生し、連続運転が不可能となつた。原料のかさ密度が小さい（約０．０３ｔ／ｍ3 ）ためである。このブリッジは頻繁に発生し、ホッパ１の上部から圧縮エアーを導入しても防止することができなかつた。
【００６８】
〔参考例３〕
図６に示すように供給口４ａにホッパスクリュ２３のみを備え補助ホッパスクリュ２５を省略した参考例１（図４）と同様のプラスチック処理装置（日本製鋼所製二軸押出機ＴＥＸ４４α−３１．５ＰＷ−２Ｖ）を用いて、廃プラスチックＰの減容化テストを実施した。このプラスチック処理装置には、シリンダ４の供給口４ａに対応する下部に水分を除去するためのスリット９が連通形成され、水分が系外に排出される。但し、図６に示すように処理装置内でプラスチックＰが溶融後に水蒸気となつた水分を除去するためのベント１０が形成されているが、最終のベント１０には密度を向上させるための真空ポンプを設置していない。原料Ｐは、一般廃プラスチックをφ３０ｍｍ程度に破砕したもので、含水率は約１５％である。原料のかさ密度は約０．０８ｔ／ｍ3 である。
テスト結果を表５に示す。
【００６９】
【表５】
【００７０】
参考例１と同様のプラスチック処理装置から真空ポンプを省略した構成で実施した本テストでは、参考例１と比較していずれの原料供給量でもスウェルが大きくなつた。これは、原料中に含まれる水分や低沸点化合物等の除去が不十分になつたためである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の１実施の形態に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図２】同じくホッパを示し、図２（Ａ）は第１構造例を示す平面図、図２（Ｂ）は第２構造例を示す平面図、図２（Ｃ）は補助ホッパスクリュを備える第２構造例に係るホッパを示す平面図。
【図３】実施例１に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図４】参考例１に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図５】コンパクタを設置した比較例１に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図６】参考例３に係る廃プラスチックの処理装置の全体を断面で示す概略図。
【図７】ホッパスクリュの先端位置を示し、図７（Ａ）はホッパスクリュの先端位置がシリンダの外部にある状態を示す説明図、図７（Ｂ）はホッパスクリュの先端位置がシリンダの内方にある状態を示す説明図、図７（Ｃ）はホッパスクリュの先端位置がシリンダの肉厚の中間位置にある状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００７２】
１：ホッパ
２：筒状部材
４：シリンダ
４ａ：供給口
６：移送スクリュ
８：排出口
９：スリット（排水手段）
１０：ベント
１１：ポリマー配管
１２：シリンダ
１４：スクリュ
２１：駆動手段
２３：ホッパスクリュ
２３ａ：回転軸
２５：補助ホッパスクリュ
２５ａ：回転軸
２６：補助駆動手段
２８：定量供給機
Ａ：ホッパ装置
Ｂ：加熱装置
Ｃ：脱塩素装置
Ｄ：排ガス処理装置
Ｐ：廃プラスチック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
かさ比重の小さい廃プラスチック（Ｐ）を供給口（４ａ）からシリンダ（４）内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ（６）によつてシリンダ（４）内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチック（Ｐ）を所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ（４）の排出口（８）から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
シリンダ（４）の供給口（４ａ）に接続するホッパ（１）と、ホッパ（１）の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材（２）と、筒状部材（２）内に回転自在に配設され、下端部が供給口（４ａ）に位置して移送スクリュ（６）の上方での廃プラスチック（Ｐ）の噴き上げを押えるホッパスクリュ（２３）と、ホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）を回転駆動する駆動手段（２１）と、ホッパ（１）内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ（２３）の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ（２５）と、補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）を回転駆動する補助駆動手段（２６）とを有するホッパ装置（Ａ）を設け、
駆動手段（２１）及び補助駆動手段（２６）によつてホッパスクリュ（２３）及び補助ホッパスクリュ（２５）を回転駆動しながら、ホッパ（１）に投入する廃プラスチック（Ｐ）をシリンダ（４）の供給口（４ａ）から供給することを特徴とする廃プラスチックの処理装置。
【請求項２】
前記ホッパスクリュ（２３）の駆動手段（２１）が、供給口（４ａ）からの廃プラスチック（Ｐ）の供給量の多少を問わずにホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）を一定回転数で回転駆動することを特徴とする請求項１の廃プラスチックの処理装置。
【請求項３】
前記ホッパ（１）が非円形断面形状をなし、供給口（４ａ）の鉛直線に対して、筒状部材（２）が配置されている側とは反対側に大きな収容空間（１Ａ）を形成していることを特徴とする請求項１又は２の廃プラスチックの処理装置。
【請求項４】
前記補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）が鉛直線に対して傾斜角を有して、ホッパ（１）の移送スクリュ（６）による移送方向の上流側の内面と補助ホッパスクリュ（２５）との間に空間（１Ａ’）が形成され、かつ、ホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）及び補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）が、平面視で二軸の移送スクリュ（６）の中心軸線と平行をなすと共に、補助ホッパスクリュ（２５）が、廃プラスチック（Ｐ）を移送スクリュ（６）による移送方向の下流側から上流側に向けて供給し、かつ、ホッパスクリュ（２３）が、廃プラスチック（Ｐ）を前記上流側から下流側に向けて供給することを特徴とする請求項１，２又は３の廃プラスチックの処理装置。
【請求項５】
かさ比重の小さい廃プラスチック（Ｐ）を供給口（４ａ）からシリンダ（４）内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ（６）によつてシリンダ（４）内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチック（Ｐ）を所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ（４）の排出口（８）から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
廃プラスチック（Ｐ）をホッパ（１）に定量供給する定量供給機（２８）を備えると共に、
シリンダ（４）の供給口（４ａ）に接続するホッパ（１）と、ホッパ（１）の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材（２）と、筒状部材（２）内に回転自在に配設され、下端部が供給口（４ａ）に位置して移送スクリュ（６）の上方での廃プラスチック（Ｐ）の噴き上げを押えるホッパスクリュ（２３）と、ホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）を回転駆動する駆動手段（２１）と、ホッパ（１）内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ（２３）の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ（２５）と、補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）を回転駆動する補助駆動手段（２６）とを有するホッパ装置（Ａ）を設け、
駆動手段（２１）及び補助駆動手段（２６）によつてホッパスクリュ（２３）及び補助ホッパスクリュ（２５）を回転駆動しながら、ホッパ（１）に投入する廃プラスチック（Ｐ）を供給口（４ａ）からシリンダ（４）内に供給するとき、ホッパスクリュ（２３）の回転数を一定にしたまま、定量供給機（２８）からの廃プラスチック（Ｐ）の供給量に合わせて移送スクリュ（６）の回転数を増減調節することを特徴とする廃プラスチックの処理装置。
【請求項６】
前記シリンダ（４）の排出口（８）に脱塩素装置（Ｃ）の供給口（１２ａ）が接続され、シリンダ（４）において所定温度まで昇温させた溶融廃プラスチックを脱塩素装置（Ｃ）に供給して更に加熱して、塩素系ポリマ−を熱分解させて塩素化合物を発生させ、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離させ、脱塩素装置（Ｃ）の排出口（１６）から排出される脱塩素後の廃プラスチックを成形品にすることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５の廃プラスチックの処理装置。
【請求項１】
かさ比重の小さい廃プラスチック（Ｐ）を供給口（４ａ）からシリンダ（４）内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ（６）によつてシリンダ（４）内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチック（Ｐ）を所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ（４）の排出口（８）から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
シリンダ（４）の供給口（４ａ）に接続するホッパ（１）と、ホッパ（１）の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材（２）と、筒状部材（２）内に回転自在に配設され、下端部が供給口（４ａ）に位置して移送スクリュ（６）の上方での廃プラスチック（Ｐ）の噴き上げを押えるホッパスクリュ（２３）と、ホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）を回転駆動する駆動手段（２１）と、ホッパ（１）内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ（２３）の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ（２５）と、補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）を回転駆動する補助駆動手段（２６）とを有するホッパ装置（Ａ）を設け、
駆動手段（２１）及び補助駆動手段（２６）によつてホッパスクリュ（２３）及び補助ホッパスクリュ（２５）を回転駆動しながら、ホッパ（１）に投入する廃プラスチック（Ｐ）をシリンダ（４）の供給口（４ａ）から供給することを特徴とする廃プラスチックの処理装置。
【請求項２】
前記ホッパスクリュ（２３）の駆動手段（２１）が、供給口（４ａ）からの廃プラスチック（Ｐ）の供給量の多少を問わずにホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）を一定回転数で回転駆動することを特徴とする請求項１の廃プラスチックの処理装置。
【請求項３】
前記ホッパ（１）が非円形断面形状をなし、供給口（４ａ）の鉛直線に対して、筒状部材（２）が配置されている側とは反対側に大きな収容空間（１Ａ）を形成していることを特徴とする請求項１又は２の廃プラスチックの処理装置。
【請求項４】
前記補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）が鉛直線に対して傾斜角を有して、ホッパ（１）の移送スクリュ（６）による移送方向の上流側の内面と補助ホッパスクリュ（２５）との間に空間（１Ａ’）が形成され、かつ、ホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）及び補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）が、平面視で二軸の移送スクリュ（６）の中心軸線と平行をなすと共に、補助ホッパスクリュ（２５）が、廃プラスチック（Ｐ）を移送スクリュ（６）による移送方向の下流側から上流側に向けて供給し、かつ、ホッパスクリュ（２３）が、廃プラスチック（Ｐ）を前記上流側から下流側に向けて供給することを特徴とする請求項１，２又は３の廃プラスチックの処理装置。
【請求項５】
かさ比重の小さい廃プラスチック（Ｐ）を供給口（４ａ）からシリンダ（４）内に供給し、回転する二軸の移送スクリュ（６）によつてシリンダ（４）内を上流側から下流側に向けて移送させながら廃プラスチック（Ｐ）を所定温度にまで昇温させて可塑化させると共に、シリンダ（４）の排出口（８）から排出される廃プラスチック（Ｐ）を成形品にする廃プラスチックの処理装置において、
廃プラスチック（Ｐ）をホッパ（１）に定量供給する定量供給機（２８）を備えると共に、
シリンダ（４）の供給口（４ａ）に接続するホッパ（１）と、ホッパ（１）の底部側面に開口し、鉛直線に対して傾斜配置される筒状部材（２）と、筒状部材（２）内に回転自在に配設され、下端部が供給口（４ａ）に位置して移送スクリュ（６）の上方での廃プラスチック（Ｐ）の噴き上げを押えるホッパスクリュ（２３）と、ホッパスクリュ（２３）の回転軸（２３ａ）を回転駆動する駆動手段（２１）と、ホッパ（１）内に回転自在に配設され、下端部がホッパスクリュ（２３）の下端部上方に臨む補助ホッパスクリュ（２５）と、補助ホッパスクリュ（２５）の回転軸（２５ａ）を回転駆動する補助駆動手段（２６）とを有するホッパ装置（Ａ）を設け、
駆動手段（２１）及び補助駆動手段（２６）によつてホッパスクリュ（２３）及び補助ホッパスクリュ（２５）を回転駆動しながら、ホッパ（１）に投入する廃プラスチック（Ｐ）を供給口（４ａ）からシリンダ（４）内に供給するとき、ホッパスクリュ（２３）の回転数を一定にしたまま、定量供給機（２８）からの廃プラスチック（Ｐ）の供給量に合わせて移送スクリュ（６）の回転数を増減調節することを特徴とする廃プラスチックの処理装置。
【請求項６】
前記シリンダ（４）の排出口（８）に脱塩素装置（Ｃ）の供給口（１２ａ）が接続され、シリンダ（４）において所定温度まで昇温させた溶融廃プラスチックを脱塩素装置（Ｃ）に供給して更に加熱して、塩素系ポリマ−を熱分解させて塩素化合物を発生させ、溶融廃プラスチックと塩素化合物とに分離させ、脱塩素装置（Ｃ）の排出口（１６）から排出される脱塩素後の廃プラスチックを成形品にすることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５の廃プラスチックの処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１５５５８２（Ｐ２００８−１５５５８２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４９９０４（Ｐ２００６−３４９９０４）
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
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