樹脂系改質剤の製造方法及び樹脂系改質剤製造装置
【課題】
合成樹脂廃材を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させて樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤の製造方法において、燃焼時間が経過するに従って、ロストル上に燃焼残渣が堆積し、その燃焼残渣の上に他の原料が埋没して埋め込まれ、原料の燃焼が継続しなくなることや、生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣と混じって樹脂系改質剤の品質を低下させたり、更に生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣に吸収され又は吸収されたりして消失し、樹脂系改質剤を効率良く製造することができなかった。
【解決手段】
合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持させて合成樹脂廃材を溶融・熱分解させる。これにより、溶融化したワックス状溶融物はその横断面内で分離されたものとなり、品質の良好な樹脂系改質剤を効率良く製造することができる。
合成樹脂廃材を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させて樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤の製造方法において、燃焼時間が経過するに従って、ロストル上に燃焼残渣が堆積し、その燃焼残渣の上に他の原料が埋没して埋め込まれ、原料の燃焼が継続しなくなることや、生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣と混じって樹脂系改質剤の品質を低下させたり、更に生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣に吸収され又は吸収されたりして消失し、樹脂系改質剤を効率良く製造することができなかった。
【解決手段】
合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持させて合成樹脂廃材を溶融・熱分解させる。これにより、溶融化したワックス状溶融物はその横断面内で分離されたものとなり、品質の良好な樹脂系改質剤を効率良く製造することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂廃材をその一部の燃焼により熱分解させ、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用等に使用されるワックス状物質を製造する樹脂系改質剤製造装置への空気導入方法及びその樹脂系改質剤製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種の合成樹脂若しくはカーボンブラックや無機系添加材を含む樹脂から構成される合成樹脂廃材を加熱溶融して熱分解させ、ワックス状物質を製造する樹脂系改質剤の製造装置として、種々のものが提案されている。（例えば特許文献１〜３）
これにより、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂廃棄物を原料として処理し、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用としてワックス状物質を製造できる。
【０００３】
この開示された樹脂系改質剤製造装置は、図１６に示すように、ワックス状物質溶融物を溜めておく有底円筒状の受溜用タンクＴが、タンク上端開口部１ｂを有し、かつ、支脚１ａによって支持されて設けられている。
【０００４】
該受溜用タンクＴのタンク上端開口部１ｂには、合成樹脂廃材等の原料Ａを加熱溶融する円筒状の燃焼用バスケット２が一体的に載架されて固設されている。該燃焼用バスケット２の側壁には、多数の空気導入孔２ｂが、燃焼用バスケット２の内部と外部とを連通するように、上記側壁の厚さ方向に穿設されている。
【０００５】
燃焼用バスケット２の下端開口部２ａには、閉塞した箱状の触媒槽（脱可塑化促進用バスケット）４が、下端開口部２ａを下側から塞ぐように取り付けられている。触媒槽４は、その全壁が多孔状となる網目状部４ａを有しており、その触媒槽４内に溶融物Ｂの脱可塑化促進用の金属触媒、例えば白金や銅からなる線状触媒４ｂを溶融物Ｂが通過し得るように充填されている。
【０００６】
燃焼用バスケット２に供給する空気量を調節する円筒状のエアーバランサー５が燃焼用バスケット２の外周を覆うように、上記燃焼用バスケット２の外周に対し所定の間隔をおいて設置されている。そのエアーバランサー５の下部には、空気導入用開口部５ａが設けられている。
【０００７】
前記受溜用タンクＴと燃焼用バスケット２との間には、受溜用タンクＴ内にて生成した可燃性の高熱ガスＧを効率よく燃焼用バスケット２内に送出するために、連通管９が複数、受溜用タンクＴの外壁に対し上下方向に沿ってそれぞれ設置されている。各連通管９には受溜用タンクＴからのガスを燃焼用バスケット２に送り出すポンプ１０が、上記高熱ガスＧの送出を促進するためにそれぞれ設けられている。
【０００８】
受溜用タンクＴの内底部には、ワックス状物質Ｃの溶融している温度を電気加熱によって上昇させる加熱手段として、パイプ状のヒーター６が設置されている。また、受溜用タンクＴの内部には、ワックス状物質Ｃの溶融している温度を検出するバイメタルや熱電対などの温度センサ７が温度検出手段として設置されている。
【０００９】
前記ヒーター６には、該ヒーター６をオン・オフ制御もしくは比例制御するためのマイコン等の制御手段８がワックス状物質Ｃの溶融物を所定温度に保つように設けられている。
【００１０】
上記の燃焼用バスケット２内の下部には、原料Ａを載置して、溶融・熱分解するための原料受皿であるロストル３が、燃焼用バスケット２の下端開口部２ａを上方から塞ぐように、上記燃焼用バスケット２内の周壁に取り付けられている。
【００１１】
上述した製造装置においてワックス状物質を製造するには、まず、原料Ａとして、可燃性の例えば架橋ポリエチレン単独、或いは、架橋ポリエチレンと非架橋や低架橋のポリエチレン等のポリオレフィンを少量混合して用い、原料Ａを原料投入用ホッパー６から所定量燃焼用バスケット２のロストル３上に投入する。
【００１２】
次いで、原料Ａに含まれる架橋ポリエチレンに着火すると、ワックス状物質生成用の合成樹脂は熱分解して溶融し、その溶融物Ｂはロストル孔部３ａから滴下し、触媒槽４の触媒間を通過して受溜用タンクＴに落下する。
【００１３】
このとき、触媒槽４および受溜用タンクＴ内は高架橋ポリエチレンの燃焼による酸素の消失で徐々に酸欠状態となり、酸欠状態で熱分解したワックス状物質Ｃは受溜用タンクＴに溜まる。
【００１４】
このように、溶融して高熱状態となっているワックス状物質Ｃは、酸欠状態において一部が気化して可燃性の高熱ガスＧを発生する。この高熱ガスＧは、受溜用タンクＴと燃焼用バスケット２との間に設けた連通管９により燃焼用バスケット２内に送出される。
【００１５】
該連通管９は受溜用タンクＴ内にて生成した可燃性の高熱ガスＧを効率よく燃焼用バスケット２内に送出するためのもので、複数本が受溜用タンクＴの外壁に対し上下方向に沿って設置され、各連通管９には受溜用タンクＴからのガスを燃焼用バスケット２に送り出すポンプ１０が、上記高熱ガスＧの送出を促進するために設けられている。高熱ガスＧは、燃焼用バスケット２内に送り出された前記原料Ａの燃焼場所において、燃焼用バスケット２の空気導入孔２ａから導入される空気と混合されて燃焼し、原料Ａの溶融を継続させる。このように装置を構成することにより、立ち上げ時において熱エネルギの供給を必要とするが、その後は自立的に熱エネルギが供給されるようになる。
【００１６】
【特許文献１】特開昭６０−１９０４９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１２８７４７号公報
【特許文献３】特開２００３−２０６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述の樹脂系改質剤の製造装置は、原料Ａを酸素欠乏状態で燃焼させる燃焼炉の下方に配置されたロストル３が、原料Ａを搭載して燃焼させる役目を成すものの、原料Ａを燃焼させて生成された燃焼残渣Ａ'をそのままロストル３上に載置したままにするものであった。
【００１８】
このため、初め図１７に示すようにロストル３の上がきれいなものであっても、燃焼の時間が経過するに従って図１８に示すように、ロストル３上に燃焼残渣Ａ'が堆積し、その燃焼残渣Ａ'の上に、図１９に示すように他の原料Ａが埋没して埋め込まれ、原料Ａの燃焼が継続しなくなることや、生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣Ａ'と混じって樹脂系改質剤の品質を低下させたり、更に生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣Ａ'に吸収され又は吸収されたワックス状溶融物が燃焼して消失したりし、樹脂系改質剤を効率良く製造することができない等の課題があった。
【００１９】
特に、原料Ａが電力ケーブルの絶縁層として用いられた合成樹脂廃材の場合は、図２０に示すように、架橋ポリエチレン材Ａ１の両側面に電界緩和用の半導電層Ａ２を持つものが多く、このような半導電層Ａ２を含む原料Ａの場合は半導電層Ａ２の燃焼部分が燃焼残渣Ａ'としてロストル上に堆積し、製造される樹脂系改質剤の品質が低下したり効率良く製造することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願はかかる点に鑑みなされたもので、その第１発明は、横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤の製造方法において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持させて短尺合成樹脂廃材を溶融・熱分解させることを特徴とする。
【００２１】
また、本願の第２発明は、燃焼筒の下方に配置された基台上で、横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、燃焼炉の下方から溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤製造装置において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持する垂直支持ホルダが基台上に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本願の両発明は、いずれも横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材をその長手方向が鉛直となるように配置させて燃焼させ、その燃焼した熱により前記短尺合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させて溶融化したワックス状溶融物を取り出すので、溶融化したワックス上溶融物はその横断面内で分かれたもととなり、品質の良好な樹脂系改質剤を効率良く製造することができる特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、以下に示すような、種々の実施形態を採用することができる。
【００２４】
基台は側壁が傾斜状に形成された凸形状を有し、その傾斜側壁に間隔を置いて複数の垂直支持ホルダが立設されていることを特徴とする。
【００２５】
垂直支持ホルダは線状体を螺旋状に加工した螺旋体で構成されていることを特徴とする。
【００２６】
基台と螺旋体との間に螺旋体の中心軸と中心軸を同じくする合成樹脂廃材受台が配置されていることを特徴とする。
【００２７】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体で形成されていることを特徴とする。
【００２８】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置されたワイヤで形成されていることを特徴とする。
【００２９】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体とワイヤとで形成されていることを特徴とする。
【００３０】
合成樹脂廃材受台はその中心部が窪んだ形状であることを特徴とする。
【００３１】
合成樹脂廃材受台が配置された箇所の受台には貫通孔が形成され、その貫通孔に合成樹脂廃材受台の中心部が嵌め込まれていることを特徴とする。
【００３２】
合成樹脂廃材受台は下方に燃焼筒の中心軸方向に突出するリング状の縮径フランジが形成され、前記縮径フランジには上下に貫通する燃焼残渣排出貫通孔が形成され、前記縮径フランジ上にリング状の凹溝を有しこの凹溝の内周側に上下に貫通する中心貫通孔を有する回転皿が載置され、前記凹溝上には上下方向に貫通する燃焼残渣排出孔が形成され、更に底辺部が前記回転皿の回転に伴って前記凹溝上をスライドするように配置された燃焼残渣ストッパーが燃焼筒側に固定され、前記回転皿の上に前記基台が配置され、基台上で溶融・熱分解されて生成されたワックス状溶融物を前記中心貫通孔を通して取り出し、基台上で形成された燃焼残渣を凹溝上に落下させ、燃焼残渣を前記燃焼残渣排出孔及び燃焼残渣排出貫通孔を通じて燃焼筒外に取り出すようにしたことを特徴とする。
【００３３】
燃焼残渣排出貫通孔の下方に螺旋スクリューが配置されたことを特徴とする。
【００３４】
合成樹脂廃材が燃焼する燃焼部分よりも上方部分における燃焼炉内に、外部からの空気を螺旋状に回転させながら上方方向に噴出させる空気噴出口が配置されていることを特徴とする。
【００３５】
ロストルの上に逆ハの字型形状のホッパーが重ねられて配置されたことを特徴とする。
【実施例１】
【００３６】
以下本発明を図示した一実施例に基づき更に詳しく説明する。図１〜図４は本一実施例の樹脂系改質剤製造装置を示すもので、図１は装置全体の断面説明図、図２〜図４はそれぞれ要部分解断面説明図である。しかしながら、図１６に示す支脚などの補助部品は省略されて描かれている。図１〜図４において、２０は燃焼炉、３０は燃焼炉２０の中央付近の内壁部に配置された空気取込装置、４０は燃焼炉２０の下部に配置された回転駆動装置、５０は燃焼炉２０の下部に配置された燃焼残渣排出装置、６０は燃焼炉２０の下部に配置された受溜用タンク、７０は本発明において特に特徴的な合成樹脂廃材支持部である。
【００３７】
燃焼炉２０は、鉄板等の耐熱性の材料で形成された複数の短尺円筒体２１ａ〜２１ｆの端部にそれぞれ溶接によってフランジ２２が取付けられ、それぞれの短尺円筒体２１が互いのフランジ２２を突合わされ、ボルト・ナット等の連結具２３で連結されることにより燃焼筒（外壁）２４が構成されている。しかしながら、最下部の短尺円筒体２１ｆの下方端部の周辺には径が縮小する縮径フランジ２２'が溶接等で取り付けられ、更にその縮径フランジ２２'の内径端部に受溜用タンク６０の一部を構成する短尺円筒体６０'が溶接によって取り付けられている。
【００３８】
燃焼筒２４の上部開口には燃焼筒２４を覆う耐熱性の逆フラスコ形状の蓋２５が被せられ、その中央部に形成された排気孔２５'から燃焼筒２４内で燃焼して生成された排気ガスが排出される。
短尺円筒体２１ｆの縮径フランジ２２'上に後述の回転皿４５等を介して、受台２６が配置されている。
【００３９】
空気取込装置３０は、耐熱性の空気導入台３１と空気噴出部３４とで構成されている。
空気導入台３１は燃焼筒２４の一部を構成する短尺円筒体２１ｃを兼ねるものであり、その断面形状が図５に示すように、Ｕ字溝３２がループ状に形成され、そのＵ字溝３２の外壁外側の対角線位置における２箇所に空気導入ノズル３３がループ状のＵ字溝３２の接線方向に沿って配置されて構成されている。この空気導入ノズル３３はＵ字溝３２に連通している。
【００４０】
空気噴出部３４は、前記短尺円筒体２１ｂよりも小径の小径円筒体３５と、短尺円筒体２１ｂと小径円筒体３５との間に配置される空気噴出方向変換部３６とで構成され、この短尺円筒体２１ｂと小径円筒体３５と空気噴出方向変換部３６とで空気噴出口３７を構成している。
【００４１】
空気噴出方向変換部３６は、短尺円筒体２１ｂと小径円筒体３５の径との中間の径を持つ中間円筒体３８の上部円周上にその中間円筒体３８の軸線に対して斜めにスリット３８'が形成され、更に各スリット３８'に羽板３９が差込まれて配置されて構成されている（図６参照）。
【００４２】
これにより、空気導入ノズル３３から図示しない空気ポンプを介して風量が制御された空気が導入されると、その空気は、Ｕ字溝３２を経由して羽板３９に達し、ここで空気の流れの向きが斜めに配置された羽板３９で曲げられ、燃焼筒２４の内周壁から螺旋状に回転しながら上方に向って噴出される。
【００４３】
回転駆動装置４０は、駆動動力を発生させる駆動源４１と、その駆動源４１によって回転する回転皿４５と、回転ローラ４９によって構成されている。
【００４４】
回転皿４５は、図７に示すように、ドーナツ状に形成され、その内周と外周とに上方に突出する内周壁４５'と外周壁４５''とがそれぞれ形成されている。これにより内周壁４５'と外周壁４５''とによってリング状の溝４６が形成されている。また内周壁４５'は外周壁４５''よりも高さが小さくなるように構成され、更に外周壁４５''には所定間隔毎に配置された複数の駆動窓４７が形成されている。更に、前記溝４６には対角線の位置に貫通孔４８が形成されている。
【００４５】
このように構成された回転皿４５は、前記縮径フランジ２２'上に前記回転ローラ４９を介して載置されている。この回転ローラ４９は回転皿４５を縮径フランジ２２'上で摩擦抵抗を少なくして回転させる役目を果たすものである。
【００４６】
駆動源４１は、電磁ソレノイドや空気ポンプなどによってその作用部が短尺円筒体２１ｆの接線方向に筐体４２内で直線状に往復移動するようになっており、その作用部には作用片４３が取り付けられ、短尺円筒体２１ｆの側壁に形成された駆動窓２１ｆ'を通って燃焼筒２４内に突出し、前記回転皿４５の外周壁４５''に形成された駆動窓４７に嵌め込まれている（図１及、図４び図８参照）。また、前記作用片４３は複数の駆動窓４７で形成される水平面内の一方向にのみ折れ曲がるように構成されている。
【００４７】
従って、作用部が前記折れ曲がる方向と反対側に移動すると、作用片が駆動窓４７と係合して回転皿４５をその移動方向に回転させ、作用片４３が前記折れ曲がる方向に移動すると、作用片４３が今まで嵌合していた駆動窓４７から外れて次の駆動窓４７に嵌合する。これにより、作用部が直線上に一往復移動すると、その度毎に回転皿４５を１個分の駆動窓４７の長さだけ回転させることができる。
【００４８】
燃焼残渣排出装置５０は、回転皿４５上に配置され更に短尺円筒体２１ｆの内壁に固定された板状の燃焼残渣ストッパー５１（図１及び図４参照）と、燃焼残渣ストッパー５１が配置された位置における縮径フランジ２２'の下方に配置されたスクリューコンベア５２（図１及、図４び図８参照）等で構成されている。
スクリューコンベア５２は内壁が円筒形状に構成された筐体内に螺旋状に形成された図示しない螺旋スクリューが配置され、この螺旋スクリューが図示しないモータによって回転させられることにより、螺旋スクリュー上に落ちた燃焼残渣が螺旋スクリューで運搬されて筐体の端部に配置された燃焼残渣収納体に収納されるように構成されている。
燃焼残渣ストッパーが位置する縮径フランジ２２'には燃焼残渣排出貫通孔２２''が形成されている。
【００４９】
合成樹脂廃材支持部７０は、本発明における特徴的な部分であり、円錐台形の基台７１、とその基台７１上に鉛直方向に搭載された複数のスパイラル状の支持体７６とで構成されている。
支持体７６の下部外周の対角線位置には、支持脚７７が一体に取り付けられている。また基台７１上には複数の支持孔７２が形成され、前記支持脚７７がこの支持孔７２に差し込まれて支持体７６を基台７１上に鉛直方向に保持するようになっている。更に、基台７１には、前記により鉛直に配置された支持体７６と同軸的に配置された貫通筒７３が配置されている。
【００５０】
更に、前記貫通筒７３と、支持体７６との間には支持体７６内に配置される図示しない原料を空間的に載置するための合成樹脂廃材受台８０がその樹脂導入ガイド棹８０'を貫通筒７３に差し込まれて配置されている。
この合成樹脂廃材受台８０は、鳥の足を逆様にしたような構造で、線状体が中央から放射状に配置され中央が窪んだＹ字構造８１に構成されている。
【００５１】
次に本実施例を動作とともに更に詳しく説明する。
上述した製造装置においてワックス状物質（樹脂系改質剤）を製造するには、予め、回転駆動装置４０及び燃焼残渣排出装置５０を稼動させて置く。これにより、燃焼炉内の回転皿４５が間欠的に回転し、これに載せられた基台７１、及び支持体７６も同期して間欠的に回転する。更に、スクリューコンベア５２の螺旋スクリューも回転し、後述する螺旋スクリュー上に載せられる燃焼残渣が搬送可能の状態になる。
【００５２】
次に、図２０に示すような架橋ポリエチレン材Ａ１の両側面に電界緩和用の半導電層Ａ２を持つ可燃性の材料の原料を図示しないロボットや人為によって各支持体７６の筒状内に挿入して合成樹脂廃材受台８０上に載置する。
【００５３】
次いで、原料下端部の架橋ポリエチレンに着火して燃焼させる。燃焼し始めると、燃焼炉内等に封じ込められて酸素が徐々に消失して酸素欠乏状態となる。この状態を図示しない燃焼筒内に設置された熱電対で温度が測定され又は（及び）燃焼筒に形成された覗き窓を介して工業用テレビにより炎が測定され、この測定情報に基づいて空気取込装置３０を適切に稼動させる。酸素の取り込み量が多過ぎると、原料の多くが燃焼してしまい樹脂系改質剤の歩留まりが悪くなる。反対に酸素の取り込み量が少なくなると燃焼が消失してしまう。従って、前記測定情報に基づき、空気取込装置３０を適切に制御して酸素の供給を適切に行う。
【００５４】
この時、空気取込装置３０は燃焼筒２４の内周壁から螺旋状に回転しながら空気を上方に向って噴出させるので、その噴出された空気が直接炎に触れて、炎が暴れを発生させることがなく、安定して燃焼させることができる。
【００５５】
このようにして、合成樹脂廃材受台８０上に載置され、支持体７６によって鉛直に配置された原料は、前記空気取込装置３０によって供給された空気によってその一部が継続的に燃焼を維持する。このように、立ち上げ時において熱エネルギの供給を必要とするが、その後は自立的に燃焼が継続する。
【００５６】
この時、原料Ａは図２０に示すように、鉛直に配置された上下で同じ組成のものとなっており（同じ組成が長手方向に連続している）、且つ架橋ポリエチレン材Ａ１と半導電層Ａ２とは熱膨張率が異なることから、両者は図１１に示すようにそれぞれ乖離して架橋ポリエチレン材Ａ１の殆どは熱分解してワックス状物質生成用の樹脂系改質剤として、また半導電層Ａ２の殆どは燃焼して炭化物の煤となって水平面内の別々な位置に生成される。
【００５７】
このようにして生成された樹脂系改質剤は、合成樹脂廃材受台８０の表面を伝わって基台７１に形成された貫通筒７３を通り、受溜用タンク６０に落下し受溜用タンク６０内に溜められる。また生成された前記炭化物の煤やその他の生成物は燃焼残渣となって合成樹脂廃材受台８０の表面や基台７１の上表面に付着する。このとき、合成樹脂廃材受台８０や基台７１は、前記したとおり回転駆動装置４０によって間欠的に回転させられている。このため、この間欠的な回転に伴って振動が発生する。この結果、合成樹脂廃材受台８０に付着している燃焼残渣は振るい落とされ、基台７１の上表面に落下する。また、基台７１の上表面に付着したり落下した燃焼残渣は、上記振動によって外周側に傾斜した勾配によって基台７１の外周側に移動し回転皿４５の溝４６内に落下する。
【００５８】
回転皿４５は前記のとおり回転駆動装置４０によって間欠的に回転させられている、このため、回転皿４５の溝４６内に落下した燃焼残渣はその溝４６内で燃焼残渣ストッパー５１によって塞き止められ、燃焼残渣ストッパー５１の回転手前側に集められる。回転皿４５が更に回転して、回転皿４５の溝４６内に形成された貫通孔４８と、縮径フランジ２２'に形成された燃焼残渣排出貫通孔２２''とが重なると、それらの孔から前記集合させられた燃焼残渣が通過して、その下のスクリューコンベア５２の螺旋スクリュー上に落ちる。螺旋スクリューは前記したとおり、モータ等によって回転されているので螺旋スクリューの長手方向に運搬されて図示しない燃焼残渣収納体に収納される。
【００５９】
原料が燃焼しかつ樹脂系改質剤として回収されて原料が不足して来た時は、所定量、燃焼筒２４内に原料が投入されて継ぎ足される。
【００６０】
以上詳述したように、本実施例は原料が燃焼炉内で鉛直に保持されて燃焼する。このため、燃焼熱で生成された樹脂系改質剤は貫通筒７３を通って、受溜用タンク６０に蓄積され、また燃焼によって発生する燃焼残渣は、基台７１の傾斜した勾配によって基台７１の外周側に移動し回転皿４５の溝４６内に落下し、生成された樹脂系改質剤と混じることを少なくして回収される。これにより、生成された樹脂系改質剤は品質の良好なものとなって効率良く製造することができる。
【実施例２】
【００６１】
図１２は本発明の異なる合成樹脂廃材受台８０の他の実施例を示すものである。この実施例は、板状のブレード８２Ａが樹脂導入ガイド棹８２Ｂの周りに放射状に配置され、更にこれらブレード８２Ａの外周には筒体８２Ｃが一体構造に構成され、更にこれら一体構造を支持するための支持脚８２Ｄが互いに対向する対角線位置に形成されている。支持脚８２Ｄは傾斜する基台７１上に形成された支持脚保持部７４に差し込まれて保持され、また、樹脂導入ガイド棹８２Ｂは基台７１上に形成された貫通筒７３に差し込まれている。
【００６２】
図１３は本発明の更に異なる合成樹脂廃材受台８０の他の実施例を示すものである。この実施例は、板状のブレード８３Ａと線状のブレード８３Ｂ（短尺のものと長尺のものがある）とが樹脂導入ガイド棹８３Ｃの周りに放射状に配置され、ブレード８２Ａの外周に配置された筒体８３Ｄによってこれらを一体に固定・保持している。更にこれら一体構造を支持するための支持脚８３Ｅが筒体８３Ｄの対角線位置に形成されている。この支持脚８３Ｅは傾斜する基台７１上に形成された支持脚保持部７４に差し込まれて保持され、また、樹脂導入ガイド棹８３Ｃは基台７１上に形成された貫通筒７３に差し込まれている。
【００６３】
図１４は本発明の更に異なる合成樹脂廃材受台８０の他の実施例を示すものである。この実施例は板状のブレード８４Ａ（短尺のものと長尺のものがある）と線状のブレード８４Ｂとが樹脂導入ガイド棹８４Ｃの周りに放射状に配置され、更にこれらブレード８４Ａとブレード８４Ｂとは、樹脂導入ガイド棹８４Ｃと同軸的に配置された筒体８４Ｄによって一体構造に保持され、更に筒体８４Ｄと樹脂導入ガイド棹８４Ｃとの間に配置されたリング８４Ｅによって一体構造に構成されている。更にこれら一体構造を支持するための支持脚８４Ｆが筒体８４Ｄの対角線位置に形成されている。この支持脚８４Ｆは傾斜する基台７１上に形成された支持脚保持部７４に差し込まれて保持され、また、樹脂導入ガイド棹８４Ｃは基台７１上に形成された貫通筒７３に差し込まれている。
【００６４】
上記のとおり構成された各合成樹脂廃材受台８０は、図１５に示すように、原料Ａを載置して、生成された樹脂系改質剤を、板状ブレードや線状ブレード及び樹脂導入ガイド棹を伝わらせる役目を成す。そして生成された樹脂改質剤を、基台の貫通筒を通過させて受溜用タンクに落下させ、受溜用タンク内に溜める。
【００６５】
その他の実施例
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施例を示す全体断面説明図。
【図２】図１の要部分解断面説明図。
【図３】図１の他の要部分解断面説明図。
【図４】図１の更に異なる他の要部分解断面説明図。
【図５】本発明の一実施例における要部分解斜視図。
【図６】本発明の一実施例における他の要部分解斜視図。
【図７】本発明の一実施例における更に異なる他の要部分解斜視図。
【図８】本発明の一実施例における更に異なる他の要部分解斜視図。
【図９】本発明の一実施例における要部斜視図。
【図１０】本発明の一実施例における要部拡大斜視図。
【図１１】本発明の一実施例における動作を説明するための説明図。
【図１２】本発明の他の実施例における要部説明図であり、イは平面説明図、ロは断面端面図。
【図１３】本発明の更に異なる他の実施例における要部説明図であり、イは平面説明図、ロは断面端面図。
【図１４】本発明の更に異なる他の実施例における要部説明図であり、イは平面説明図、ロは断面端面図。
【図１５】本発明の他の一実施例における動作を説明するための説明図。
【図１６】従来の一例を示す断面説明図。
【図１７】従来の一例の動作時における要部斜視図。
【図１８】従来の一例の他の動作時における要部斜視図。
【図１９】従来の一例の更に異なる他の動作時における要部斜視図。
【図２０】原料の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
２０ 燃焼炉
２１ａ 短尺円筒体
２１ｂ 短尺円筒体
２１ｃ 短尺円筒体
２１ｄ 短尺円筒体
２１ｅ 短尺円筒体
２１ｆ 短尺円筒体
２１ｆ' 駆動窓
２２ フランジ
２２' 縮径フランジ
２２'' 燃焼残渣排出貫通孔
２３ 連結具
２４ 燃焼筒
２５ 蓋
２５' 排気孔
３０ 空気取込装置
３１ 空気導入台
３２ Ｕ字溝
３３ 空気導入ノズル
３４ 空気噴出部
３５ 小径円筒体
３６ 空気噴出方向変換部
３７ 空気噴出口
３８ 中間円筒体
３８' スリット
３９ 羽板
４０ 回転駆動装置
４１ 駆動源
４２ 筐体
４３ 作用片
４５ 回転皿
４５' 内周壁
４５'' 外周壁
４６ 溝
４７ 駆動窓
４８ 貫通孔
４９ 回転ローラ
５０ 燃焼残渣排出装置
５１ 燃焼残渣ストッパー
５２ スクリューコンベア
６０ 受溜用タンク
６０' 短尺円筒体
７０ 合成樹脂廃材支持部
７１ 基台
７２ 支持孔
７３ 貫通筒
７４ 支持脚保持部
７６ 支持体
７７ 支持脚
８０ 合成樹脂廃材受台
８０' 樹脂導入ガイド棹
８１ Ｙ字構造
８２Ａ ブレード
８２Ｂ 樹脂導入ガイド棹
８２Ｃ 筒体
８２Ｄ 支持脚
８３Ａ ブレード（板）
８３Ｂ ブレード（線）
８３Ｃ 樹脂導入ガイド棹
８３Ｄ 筒体
８３Ｅ 支持脚
８４Ａ ブレード（板）
８４Ｂ ブレード（線）
８４Ｃ 樹脂導入ガイド棹
８４Ｄ 筒体
８４Ｅ リング
８４Ｆ 支持脚
Ａ' 燃焼残渣
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂廃材をその一部の燃焼により熱分解させ、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用等に使用されるワックス状物質を製造する樹脂系改質剤製造装置への空気導入方法及びその樹脂系改質剤製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種の合成樹脂若しくはカーボンブラックや無機系添加材を含む樹脂から構成される合成樹脂廃材を加熱溶融して熱分解させ、ワックス状物質を製造する樹脂系改質剤の製造装置として、種々のものが提案されている。（例えば特許文献１〜３）
これにより、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂廃棄物を原料として処理し、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用としてワックス状物質を製造できる。
【０００３】
この開示された樹脂系改質剤製造装置は、図１６に示すように、ワックス状物質溶融物を溜めておく有底円筒状の受溜用タンクＴが、タンク上端開口部１ｂを有し、かつ、支脚１ａによって支持されて設けられている。
【０００４】
該受溜用タンクＴのタンク上端開口部１ｂには、合成樹脂廃材等の原料Ａを加熱溶融する円筒状の燃焼用バスケット２が一体的に載架されて固設されている。該燃焼用バスケット２の側壁には、多数の空気導入孔２ｂが、燃焼用バスケット２の内部と外部とを連通するように、上記側壁の厚さ方向に穿設されている。
【０００５】
燃焼用バスケット２の下端開口部２ａには、閉塞した箱状の触媒槽（脱可塑化促進用バスケット）４が、下端開口部２ａを下側から塞ぐように取り付けられている。触媒槽４は、その全壁が多孔状となる網目状部４ａを有しており、その触媒槽４内に溶融物Ｂの脱可塑化促進用の金属触媒、例えば白金や銅からなる線状触媒４ｂを溶融物Ｂが通過し得るように充填されている。
【０００６】
燃焼用バスケット２に供給する空気量を調節する円筒状のエアーバランサー５が燃焼用バスケット２の外周を覆うように、上記燃焼用バスケット２の外周に対し所定の間隔をおいて設置されている。そのエアーバランサー５の下部には、空気導入用開口部５ａが設けられている。
【０００７】
前記受溜用タンクＴと燃焼用バスケット２との間には、受溜用タンクＴ内にて生成した可燃性の高熱ガスＧを効率よく燃焼用バスケット２内に送出するために、連通管９が複数、受溜用タンクＴの外壁に対し上下方向に沿ってそれぞれ設置されている。各連通管９には受溜用タンクＴからのガスを燃焼用バスケット２に送り出すポンプ１０が、上記高熱ガスＧの送出を促進するためにそれぞれ設けられている。
【０００８】
受溜用タンクＴの内底部には、ワックス状物質Ｃの溶融している温度を電気加熱によって上昇させる加熱手段として、パイプ状のヒーター６が設置されている。また、受溜用タンクＴの内部には、ワックス状物質Ｃの溶融している温度を検出するバイメタルや熱電対などの温度センサ７が温度検出手段として設置されている。
【０００９】
前記ヒーター６には、該ヒーター６をオン・オフ制御もしくは比例制御するためのマイコン等の制御手段８がワックス状物質Ｃの溶融物を所定温度に保つように設けられている。
【００１０】
上記の燃焼用バスケット２内の下部には、原料Ａを載置して、溶融・熱分解するための原料受皿であるロストル３が、燃焼用バスケット２の下端開口部２ａを上方から塞ぐように、上記燃焼用バスケット２内の周壁に取り付けられている。
【００１１】
上述した製造装置においてワックス状物質を製造するには、まず、原料Ａとして、可燃性の例えば架橋ポリエチレン単独、或いは、架橋ポリエチレンと非架橋や低架橋のポリエチレン等のポリオレフィンを少量混合して用い、原料Ａを原料投入用ホッパー６から所定量燃焼用バスケット２のロストル３上に投入する。
【００１２】
次いで、原料Ａに含まれる架橋ポリエチレンに着火すると、ワックス状物質生成用の合成樹脂は熱分解して溶融し、その溶融物Ｂはロストル孔部３ａから滴下し、触媒槽４の触媒間を通過して受溜用タンクＴに落下する。
【００１３】
このとき、触媒槽４および受溜用タンクＴ内は高架橋ポリエチレンの燃焼による酸素の消失で徐々に酸欠状態となり、酸欠状態で熱分解したワックス状物質Ｃは受溜用タンクＴに溜まる。
【００１４】
このように、溶融して高熱状態となっているワックス状物質Ｃは、酸欠状態において一部が気化して可燃性の高熱ガスＧを発生する。この高熱ガスＧは、受溜用タンクＴと燃焼用バスケット２との間に設けた連通管９により燃焼用バスケット２内に送出される。
【００１５】
該連通管９は受溜用タンクＴ内にて生成した可燃性の高熱ガスＧを効率よく燃焼用バスケット２内に送出するためのもので、複数本が受溜用タンクＴの外壁に対し上下方向に沿って設置され、各連通管９には受溜用タンクＴからのガスを燃焼用バスケット２に送り出すポンプ１０が、上記高熱ガスＧの送出を促進するために設けられている。高熱ガスＧは、燃焼用バスケット２内に送り出された前記原料Ａの燃焼場所において、燃焼用バスケット２の空気導入孔２ａから導入される空気と混合されて燃焼し、原料Ａの溶融を継続させる。このように装置を構成することにより、立ち上げ時において熱エネルギの供給を必要とするが、その後は自立的に熱エネルギが供給されるようになる。
【００１６】
【特許文献１】特開昭６０−１９０４９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１２８７４７号公報
【特許文献３】特開２００３−２０６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述の樹脂系改質剤の製造装置は、原料Ａを酸素欠乏状態で燃焼させる燃焼炉の下方に配置されたロストル３が、原料Ａを搭載して燃焼させる役目を成すものの、原料Ａを燃焼させて生成された燃焼残渣Ａ'をそのままロストル３上に載置したままにするものであった。
【００１８】
このため、初め図１７に示すようにロストル３の上がきれいなものであっても、燃焼の時間が経過するに従って図１８に示すように、ロストル３上に燃焼残渣Ａ'が堆積し、その燃焼残渣Ａ'の上に、図１９に示すように他の原料Ａが埋没して埋め込まれ、原料Ａの燃焼が継続しなくなることや、生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣Ａ'と混じって樹脂系改質剤の品質を低下させたり、更に生成されたワックス状溶融物が燃焼残渣Ａ'に吸収され又は吸収されたワックス状溶融物が燃焼して消失したりし、樹脂系改質剤を効率良く製造することができない等の課題があった。
【００１９】
特に、原料Ａが電力ケーブルの絶縁層として用いられた合成樹脂廃材の場合は、図２０に示すように、架橋ポリエチレン材Ａ１の両側面に電界緩和用の半導電層Ａ２を持つものが多く、このような半導電層Ａ２を含む原料Ａの場合は半導電層Ａ２の燃焼部分が燃焼残渣Ａ'としてロストル上に堆積し、製造される樹脂系改質剤の品質が低下したり効率良く製造することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願はかかる点に鑑みなされたもので、その第１発明は、横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤の製造方法において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持させて短尺合成樹脂廃材を溶融・熱分解させることを特徴とする。
【００２１】
また、本願の第２発明は、燃焼筒の下方に配置された基台上で、横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、燃焼炉の下方から溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤製造装置において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持する垂直支持ホルダが基台上に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本願の両発明は、いずれも横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材をその長手方向が鉛直となるように配置させて燃焼させ、その燃焼した熱により前記短尺合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させて溶融化したワックス状溶融物を取り出すので、溶融化したワックス上溶融物はその横断面内で分かれたもととなり、品質の良好な樹脂系改質剤を効率良く製造することができる特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、以下に示すような、種々の実施形態を採用することができる。
【００２４】
基台は側壁が傾斜状に形成された凸形状を有し、その傾斜側壁に間隔を置いて複数の垂直支持ホルダが立設されていることを特徴とする。
【００２５】
垂直支持ホルダは線状体を螺旋状に加工した螺旋体で構成されていることを特徴とする。
【００２６】
基台と螺旋体との間に螺旋体の中心軸と中心軸を同じくする合成樹脂廃材受台が配置されていることを特徴とする。
【００２７】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体で形成されていることを特徴とする。
【００２８】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置されたワイヤで形成されていることを特徴とする。
【００２９】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体とワイヤとで形成されていることを特徴とする。
【００３０】
合成樹脂廃材受台はその中心部が窪んだ形状であることを特徴とする。
【００３１】
合成樹脂廃材受台が配置された箇所の受台には貫通孔が形成され、その貫通孔に合成樹脂廃材受台の中心部が嵌め込まれていることを特徴とする。
【００３２】
合成樹脂廃材受台は下方に燃焼筒の中心軸方向に突出するリング状の縮径フランジが形成され、前記縮径フランジには上下に貫通する燃焼残渣排出貫通孔が形成され、前記縮径フランジ上にリング状の凹溝を有しこの凹溝の内周側に上下に貫通する中心貫通孔を有する回転皿が載置され、前記凹溝上には上下方向に貫通する燃焼残渣排出孔が形成され、更に底辺部が前記回転皿の回転に伴って前記凹溝上をスライドするように配置された燃焼残渣ストッパーが燃焼筒側に固定され、前記回転皿の上に前記基台が配置され、基台上で溶融・熱分解されて生成されたワックス状溶融物を前記中心貫通孔を通して取り出し、基台上で形成された燃焼残渣を凹溝上に落下させ、燃焼残渣を前記燃焼残渣排出孔及び燃焼残渣排出貫通孔を通じて燃焼筒外に取り出すようにしたことを特徴とする。
【００３３】
燃焼残渣排出貫通孔の下方に螺旋スクリューが配置されたことを特徴とする。
【００３４】
合成樹脂廃材が燃焼する燃焼部分よりも上方部分における燃焼炉内に、外部からの空気を螺旋状に回転させながら上方方向に噴出させる空気噴出口が配置されていることを特徴とする。
【００３５】
ロストルの上に逆ハの字型形状のホッパーが重ねられて配置されたことを特徴とする。
【実施例１】
【００３６】
以下本発明を図示した一実施例に基づき更に詳しく説明する。図１〜図４は本一実施例の樹脂系改質剤製造装置を示すもので、図１は装置全体の断面説明図、図２〜図４はそれぞれ要部分解断面説明図である。しかしながら、図１６に示す支脚などの補助部品は省略されて描かれている。図１〜図４において、２０は燃焼炉、３０は燃焼炉２０の中央付近の内壁部に配置された空気取込装置、４０は燃焼炉２０の下部に配置された回転駆動装置、５０は燃焼炉２０の下部に配置された燃焼残渣排出装置、６０は燃焼炉２０の下部に配置された受溜用タンク、７０は本発明において特に特徴的な合成樹脂廃材支持部である。
【００３７】
燃焼炉２０は、鉄板等の耐熱性の材料で形成された複数の短尺円筒体２１ａ〜２１ｆの端部にそれぞれ溶接によってフランジ２２が取付けられ、それぞれの短尺円筒体２１が互いのフランジ２２を突合わされ、ボルト・ナット等の連結具２３で連結されることにより燃焼筒（外壁）２４が構成されている。しかしながら、最下部の短尺円筒体２１ｆの下方端部の周辺には径が縮小する縮径フランジ２２'が溶接等で取り付けられ、更にその縮径フランジ２２'の内径端部に受溜用タンク６０の一部を構成する短尺円筒体６０'が溶接によって取り付けられている。
【００３８】
燃焼筒２４の上部開口には燃焼筒２４を覆う耐熱性の逆フラスコ形状の蓋２５が被せられ、その中央部に形成された排気孔２５'から燃焼筒２４内で燃焼して生成された排気ガスが排出される。
短尺円筒体２１ｆの縮径フランジ２２'上に後述の回転皿４５等を介して、受台２６が配置されている。
【００３９】
空気取込装置３０は、耐熱性の空気導入台３１と空気噴出部３４とで構成されている。
空気導入台３１は燃焼筒２４の一部を構成する短尺円筒体２１ｃを兼ねるものであり、その断面形状が図５に示すように、Ｕ字溝３２がループ状に形成され、そのＵ字溝３２の外壁外側の対角線位置における２箇所に空気導入ノズル３３がループ状のＵ字溝３２の接線方向に沿って配置されて構成されている。この空気導入ノズル３３はＵ字溝３２に連通している。
【００４０】
空気噴出部３４は、前記短尺円筒体２１ｂよりも小径の小径円筒体３５と、短尺円筒体２１ｂと小径円筒体３５との間に配置される空気噴出方向変換部３６とで構成され、この短尺円筒体２１ｂと小径円筒体３５と空気噴出方向変換部３６とで空気噴出口３７を構成している。
【００４１】
空気噴出方向変換部３６は、短尺円筒体２１ｂと小径円筒体３５の径との中間の径を持つ中間円筒体３８の上部円周上にその中間円筒体３８の軸線に対して斜めにスリット３８'が形成され、更に各スリット３８'に羽板３９が差込まれて配置されて構成されている（図６参照）。
【００４２】
これにより、空気導入ノズル３３から図示しない空気ポンプを介して風量が制御された空気が導入されると、その空気は、Ｕ字溝３２を経由して羽板３９に達し、ここで空気の流れの向きが斜めに配置された羽板３９で曲げられ、燃焼筒２４の内周壁から螺旋状に回転しながら上方に向って噴出される。
【００４３】
回転駆動装置４０は、駆動動力を発生させる駆動源４１と、その駆動源４１によって回転する回転皿４５と、回転ローラ４９によって構成されている。
【００４４】
回転皿４５は、図７に示すように、ドーナツ状に形成され、その内周と外周とに上方に突出する内周壁４５'と外周壁４５''とがそれぞれ形成されている。これにより内周壁４５'と外周壁４５''とによってリング状の溝４６が形成されている。また内周壁４５'は外周壁４５''よりも高さが小さくなるように構成され、更に外周壁４５''には所定間隔毎に配置された複数の駆動窓４７が形成されている。更に、前記溝４６には対角線の位置に貫通孔４８が形成されている。
【００４５】
このように構成された回転皿４５は、前記縮径フランジ２２'上に前記回転ローラ４９を介して載置されている。この回転ローラ４９は回転皿４５を縮径フランジ２２'上で摩擦抵抗を少なくして回転させる役目を果たすものである。
【００４６】
駆動源４１は、電磁ソレノイドや空気ポンプなどによってその作用部が短尺円筒体２１ｆの接線方向に筐体４２内で直線状に往復移動するようになっており、その作用部には作用片４３が取り付けられ、短尺円筒体２１ｆの側壁に形成された駆動窓２１ｆ'を通って燃焼筒２４内に突出し、前記回転皿４５の外周壁４５''に形成された駆動窓４７に嵌め込まれている（図１及、図４び図８参照）。また、前記作用片４３は複数の駆動窓４７で形成される水平面内の一方向にのみ折れ曲がるように構成されている。
【００４７】
従って、作用部が前記折れ曲がる方向と反対側に移動すると、作用片が駆動窓４７と係合して回転皿４５をその移動方向に回転させ、作用片４３が前記折れ曲がる方向に移動すると、作用片４３が今まで嵌合していた駆動窓４７から外れて次の駆動窓４７に嵌合する。これにより、作用部が直線上に一往復移動すると、その度毎に回転皿４５を１個分の駆動窓４７の長さだけ回転させることができる。
【００４８】
燃焼残渣排出装置５０は、回転皿４５上に配置され更に短尺円筒体２１ｆの内壁に固定された板状の燃焼残渣ストッパー５１（図１及び図４参照）と、燃焼残渣ストッパー５１が配置された位置における縮径フランジ２２'の下方に配置されたスクリューコンベア５２（図１及、図４び図８参照）等で構成されている。
スクリューコンベア５２は内壁が円筒形状に構成された筐体内に螺旋状に形成された図示しない螺旋スクリューが配置され、この螺旋スクリューが図示しないモータによって回転させられることにより、螺旋スクリュー上に落ちた燃焼残渣が螺旋スクリューで運搬されて筐体の端部に配置された燃焼残渣収納体に収納されるように構成されている。
燃焼残渣ストッパーが位置する縮径フランジ２２'には燃焼残渣排出貫通孔２２''が形成されている。
【００４９】
合成樹脂廃材支持部７０は、本発明における特徴的な部分であり、円錐台形の基台７１、とその基台７１上に鉛直方向に搭載された複数のスパイラル状の支持体７６とで構成されている。
支持体７６の下部外周の対角線位置には、支持脚７７が一体に取り付けられている。また基台７１上には複数の支持孔７２が形成され、前記支持脚７７がこの支持孔７２に差し込まれて支持体７６を基台７１上に鉛直方向に保持するようになっている。更に、基台７１には、前記により鉛直に配置された支持体７６と同軸的に配置された貫通筒７３が配置されている。
【００５０】
更に、前記貫通筒７３と、支持体７６との間には支持体７６内に配置される図示しない原料を空間的に載置するための合成樹脂廃材受台８０がその樹脂導入ガイド棹８０'を貫通筒７３に差し込まれて配置されている。
この合成樹脂廃材受台８０は、鳥の足を逆様にしたような構造で、線状体が中央から放射状に配置され中央が窪んだＹ字構造８１に構成されている。
【００５１】
次に本実施例を動作とともに更に詳しく説明する。
上述した製造装置においてワックス状物質（樹脂系改質剤）を製造するには、予め、回転駆動装置４０及び燃焼残渣排出装置５０を稼動させて置く。これにより、燃焼炉内の回転皿４５が間欠的に回転し、これに載せられた基台７１、及び支持体７６も同期して間欠的に回転する。更に、スクリューコンベア５２の螺旋スクリューも回転し、後述する螺旋スクリュー上に載せられる燃焼残渣が搬送可能の状態になる。
【００５２】
次に、図２０に示すような架橋ポリエチレン材Ａ１の両側面に電界緩和用の半導電層Ａ２を持つ可燃性の材料の原料を図示しないロボットや人為によって各支持体７６の筒状内に挿入して合成樹脂廃材受台８０上に載置する。
【００５３】
次いで、原料下端部の架橋ポリエチレンに着火して燃焼させる。燃焼し始めると、燃焼炉内等に封じ込められて酸素が徐々に消失して酸素欠乏状態となる。この状態を図示しない燃焼筒内に設置された熱電対で温度が測定され又は（及び）燃焼筒に形成された覗き窓を介して工業用テレビにより炎が測定され、この測定情報に基づいて空気取込装置３０を適切に稼動させる。酸素の取り込み量が多過ぎると、原料の多くが燃焼してしまい樹脂系改質剤の歩留まりが悪くなる。反対に酸素の取り込み量が少なくなると燃焼が消失してしまう。従って、前記測定情報に基づき、空気取込装置３０を適切に制御して酸素の供給を適切に行う。
【００５４】
この時、空気取込装置３０は燃焼筒２４の内周壁から螺旋状に回転しながら空気を上方に向って噴出させるので、その噴出された空気が直接炎に触れて、炎が暴れを発生させることがなく、安定して燃焼させることができる。
【００５５】
このようにして、合成樹脂廃材受台８０上に載置され、支持体７６によって鉛直に配置された原料は、前記空気取込装置３０によって供給された空気によってその一部が継続的に燃焼を維持する。このように、立ち上げ時において熱エネルギの供給を必要とするが、その後は自立的に燃焼が継続する。
【００５６】
この時、原料Ａは図２０に示すように、鉛直に配置された上下で同じ組成のものとなっており（同じ組成が長手方向に連続している）、且つ架橋ポリエチレン材Ａ１と半導電層Ａ２とは熱膨張率が異なることから、両者は図１１に示すようにそれぞれ乖離して架橋ポリエチレン材Ａ１の殆どは熱分解してワックス状物質生成用の樹脂系改質剤として、また半導電層Ａ２の殆どは燃焼して炭化物の煤となって水平面内の別々な位置に生成される。
【００５７】
このようにして生成された樹脂系改質剤は、合成樹脂廃材受台８０の表面を伝わって基台７１に形成された貫通筒７３を通り、受溜用タンク６０に落下し受溜用タンク６０内に溜められる。また生成された前記炭化物の煤やその他の生成物は燃焼残渣となって合成樹脂廃材受台８０の表面や基台７１の上表面に付着する。このとき、合成樹脂廃材受台８０や基台７１は、前記したとおり回転駆動装置４０によって間欠的に回転させられている。このため、この間欠的な回転に伴って振動が発生する。この結果、合成樹脂廃材受台８０に付着している燃焼残渣は振るい落とされ、基台７１の上表面に落下する。また、基台７１の上表面に付着したり落下した燃焼残渣は、上記振動によって外周側に傾斜した勾配によって基台７１の外周側に移動し回転皿４５の溝４６内に落下する。
【００５８】
回転皿４５は前記のとおり回転駆動装置４０によって間欠的に回転させられている、このため、回転皿４５の溝４６内に落下した燃焼残渣はその溝４６内で燃焼残渣ストッパー５１によって塞き止められ、燃焼残渣ストッパー５１の回転手前側に集められる。回転皿４５が更に回転して、回転皿４５の溝４６内に形成された貫通孔４８と、縮径フランジ２２'に形成された燃焼残渣排出貫通孔２２''とが重なると、それらの孔から前記集合させられた燃焼残渣が通過して、その下のスクリューコンベア５２の螺旋スクリュー上に落ちる。螺旋スクリューは前記したとおり、モータ等によって回転されているので螺旋スクリューの長手方向に運搬されて図示しない燃焼残渣収納体に収納される。
【００５９】
原料が燃焼しかつ樹脂系改質剤として回収されて原料が不足して来た時は、所定量、燃焼筒２４内に原料が投入されて継ぎ足される。
【００６０】
以上詳述したように、本実施例は原料が燃焼炉内で鉛直に保持されて燃焼する。このため、燃焼熱で生成された樹脂系改質剤は貫通筒７３を通って、受溜用タンク６０に蓄積され、また燃焼によって発生する燃焼残渣は、基台７１の傾斜した勾配によって基台７１の外周側に移動し回転皿４５の溝４６内に落下し、生成された樹脂系改質剤と混じることを少なくして回収される。これにより、生成された樹脂系改質剤は品質の良好なものとなって効率良く製造することができる。
【実施例２】
【００６１】
図１２は本発明の異なる合成樹脂廃材受台８０の他の実施例を示すものである。この実施例は、板状のブレード８２Ａが樹脂導入ガイド棹８２Ｂの周りに放射状に配置され、更にこれらブレード８２Ａの外周には筒体８２Ｃが一体構造に構成され、更にこれら一体構造を支持するための支持脚８２Ｄが互いに対向する対角線位置に形成されている。支持脚８２Ｄは傾斜する基台７１上に形成された支持脚保持部７４に差し込まれて保持され、また、樹脂導入ガイド棹８２Ｂは基台７１上に形成された貫通筒７３に差し込まれている。
【００６２】
図１３は本発明の更に異なる合成樹脂廃材受台８０の他の実施例を示すものである。この実施例は、板状のブレード８３Ａと線状のブレード８３Ｂ（短尺のものと長尺のものがある）とが樹脂導入ガイド棹８３Ｃの周りに放射状に配置され、ブレード８２Ａの外周に配置された筒体８３Ｄによってこれらを一体に固定・保持している。更にこれら一体構造を支持するための支持脚８３Ｅが筒体８３Ｄの対角線位置に形成されている。この支持脚８３Ｅは傾斜する基台７１上に形成された支持脚保持部７４に差し込まれて保持され、また、樹脂導入ガイド棹８３Ｃは基台７１上に形成された貫通筒７３に差し込まれている。
【００６３】
図１４は本発明の更に異なる合成樹脂廃材受台８０の他の実施例を示すものである。この実施例は板状のブレード８４Ａ（短尺のものと長尺のものがある）と線状のブレード８４Ｂとが樹脂導入ガイド棹８４Ｃの周りに放射状に配置され、更にこれらブレード８４Ａとブレード８４Ｂとは、樹脂導入ガイド棹８４Ｃと同軸的に配置された筒体８４Ｄによって一体構造に保持され、更に筒体８４Ｄと樹脂導入ガイド棹８４Ｃとの間に配置されたリング８４Ｅによって一体構造に構成されている。更にこれら一体構造を支持するための支持脚８４Ｆが筒体８４Ｄの対角線位置に形成されている。この支持脚８４Ｆは傾斜する基台７１上に形成された支持脚保持部７４に差し込まれて保持され、また、樹脂導入ガイド棹８４Ｃは基台７１上に形成された貫通筒７３に差し込まれている。
【００６４】
上記のとおり構成された各合成樹脂廃材受台８０は、図１５に示すように、原料Ａを載置して、生成された樹脂系改質剤を、板状ブレードや線状ブレード及び樹脂導入ガイド棹を伝わらせる役目を成す。そして生成された樹脂改質剤を、基台の貫通筒を通過させて受溜用タンクに落下させ、受溜用タンク内に溜める。
【００６５】
その他の実施例
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施例を示す全体断面説明図。
【図２】図１の要部分解断面説明図。
【図３】図１の他の要部分解断面説明図。
【図４】図１の更に異なる他の要部分解断面説明図。
【図５】本発明の一実施例における要部分解斜視図。
【図６】本発明の一実施例における他の要部分解斜視図。
【図７】本発明の一実施例における更に異なる他の要部分解斜視図。
【図８】本発明の一実施例における更に異なる他の要部分解斜視図。
【図９】本発明の一実施例における要部斜視図。
【図１０】本発明の一実施例における要部拡大斜視図。
【図１１】本発明の一実施例における動作を説明するための説明図。
【図１２】本発明の他の実施例における要部説明図であり、イは平面説明図、ロは断面端面図。
【図１３】本発明の更に異なる他の実施例における要部説明図であり、イは平面説明図、ロは断面端面図。
【図１４】本発明の更に異なる他の実施例における要部説明図であり、イは平面説明図、ロは断面端面図。
【図１５】本発明の他の一実施例における動作を説明するための説明図。
【図１６】従来の一例を示す断面説明図。
【図１７】従来の一例の動作時における要部斜視図。
【図１８】従来の一例の他の動作時における要部斜視図。
【図１９】従来の一例の更に異なる他の動作時における要部斜視図。
【図２０】原料の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
２０ 燃焼炉
２１ａ 短尺円筒体
２１ｂ 短尺円筒体
２１ｃ 短尺円筒体
２１ｄ 短尺円筒体
２１ｅ 短尺円筒体
２１ｆ 短尺円筒体
２１ｆ' 駆動窓
２２ フランジ
２２' 縮径フランジ
２２'' 燃焼残渣排出貫通孔
２３ 連結具
２４ 燃焼筒
２５ 蓋
２５' 排気孔
３０ 空気取込装置
３１ 空気導入台
３２ Ｕ字溝
３３ 空気導入ノズル
３４ 空気噴出部
３５ 小径円筒体
３６ 空気噴出方向変換部
３７ 空気噴出口
３８ 中間円筒体
３８' スリット
３９ 羽板
４０ 回転駆動装置
４１ 駆動源
４２ 筐体
４３ 作用片
４５ 回転皿
４５' 内周壁
４５'' 外周壁
４６ 溝
４７ 駆動窓
４８ 貫通孔
４９ 回転ローラ
５０ 燃焼残渣排出装置
５１ 燃焼残渣ストッパー
５２ スクリューコンベア
６０ 受溜用タンク
６０' 短尺円筒体
７０ 合成樹脂廃材支持部
７１ 基台
７２ 支持孔
７３ 貫通筒
７４ 支持脚保持部
７６ 支持体
７７ 支持脚
８０ 合成樹脂廃材受台
８０' 樹脂導入ガイド棹
８１ Ｙ字構造
８２Ａ ブレード
８２Ｂ 樹脂導入ガイド棹
８２Ｃ 筒体
８２Ｄ 支持脚
８３Ａ ブレード（板）
８３Ｂ ブレード（線）
８３Ｃ 樹脂導入ガイド棹
８３Ｄ 筒体
８３Ｅ 支持脚
８４Ａ ブレード（板）
８４Ｂ ブレード（線）
８４Ｃ 樹脂導入ガイド棹
８４Ｄ 筒体
８４Ｅ リング
８４Ｆ 支持脚
Ａ' 燃焼残渣
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤の製造方法において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持させて合成樹脂廃材を溶融・熱分解させることを特徴とする樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項２】
燃焼筒の下方に配置された基台上で、横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、燃焼炉の下方から溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤製造装置において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持する垂直支持ホルダが基台上に配置されていることを特徴とする樹脂系改質剤製造装置。
【請求項３】
基台は側壁が傾斜状に形成された凸形状を有し、その傾斜側壁に間隔を置いて複数の垂直支持ホルダが立設されていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項４】
垂直支持ホルダは線状体を螺旋状に加工した螺旋体で構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項５】
基台と螺旋体との間に螺旋体の中心軸と中心軸を同じくする合成樹脂廃材受台が配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項６】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項７】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置されたワイヤで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項８】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体とワイヤとで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項９】
合成樹脂廃材受台はその中心部が窪んだ形状であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１０】
合成樹脂廃材受台が配置された箇所の受台には貫通孔が形成され、その貫通孔に合成樹脂廃材受台の中心部が嵌め込まれていることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１１】
燃焼筒はその燃焼筒の下方で燃焼筒の中心軸方向に突出するリング状の縮径フランジが形成され、前記縮径フランジには上下に貫通する燃焼残渣排出貫通孔が形成され、前記縮径フランジ上にリング状の凹溝を有しこの凹溝の内周側に上下に貫通する中心貫通孔を有する回転皿が載置され、前記凹溝上には上下方向に貫通する燃焼残渣排出孔が形成され、更に底辺部が前記回転皿の回転に伴って前記凹溝上をスライドするように配置された燃焼残渣ストッパーが燃焼筒側に固定され、前記回転皿の上に前記基台が配置され、基台上で溶融・熱分解されて生成されたワックス状溶融物を前記中心貫通孔を通して取り出し、基台上で形成された燃焼残渣を凹溝上に落下させ、燃焼残渣を前記燃焼残渣排出孔及び燃焼残渣排出貫通孔を通じて燃焼筒外に取り出すようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１２】
燃焼残渣排出貫通孔の下方に螺旋スクリューが配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１３】
合成樹脂廃材が燃焼する燃焼部分よりも上方部分における燃焼炉内に、外部からの空気を螺旋状に回転させながら上方方向に噴出させる空気噴出口が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１４】
基台の上に逆ハの字型形状のホッパーが重ねられて配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１】
横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤の製造方法において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持させて合成樹脂廃材を溶融・熱分解させることを特徴とする樹脂系改質剤の製造方法。
【請求項２】
燃焼筒の下方に配置された基台上で、横断面方向で組成の異なる合成樹脂廃材の一部を酸素欠乏状態にて燃焼させ、その燃焼した熱により前記合成樹脂廃材の残りの一部を溶融・熱分解させ、燃焼炉の下方から溶融化したワックス状溶融物を取り出して樹脂系改質剤を製造する樹脂系改質剤製造装置において、合成樹脂廃材の長手方向を鉛直方向に保持する垂直支持ホルダが基台上に配置されていることを特徴とする樹脂系改質剤製造装置。
【請求項３】
基台は側壁が傾斜状に形成された凸形状を有し、その傾斜側壁に間隔を置いて複数の垂直支持ホルダが立設されていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項４】
垂直支持ホルダは線状体を螺旋状に加工した螺旋体で構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項５】
基台と螺旋体との間に螺旋体の中心軸と中心軸を同じくする合成樹脂廃材受台が配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項６】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項７】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置されたワイヤで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項８】
合成樹脂廃材受台はその中心軸から放射状に配置された板状体とワイヤとで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項９】
合成樹脂廃材受台はその中心部が窪んだ形状であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１０】
合成樹脂廃材受台が配置された箇所の受台には貫通孔が形成され、その貫通孔に合成樹脂廃材受台の中心部が嵌め込まれていることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１１】
燃焼筒はその燃焼筒の下方で燃焼筒の中心軸方向に突出するリング状の縮径フランジが形成され、前記縮径フランジには上下に貫通する燃焼残渣排出貫通孔が形成され、前記縮径フランジ上にリング状の凹溝を有しこの凹溝の内周側に上下に貫通する中心貫通孔を有する回転皿が載置され、前記凹溝上には上下方向に貫通する燃焼残渣排出孔が形成され、更に底辺部が前記回転皿の回転に伴って前記凹溝上をスライドするように配置された燃焼残渣ストッパーが燃焼筒側に固定され、前記回転皿の上に前記基台が配置され、基台上で溶融・熱分解されて生成されたワックス状溶融物を前記中心貫通孔を通して取り出し、基台上で形成された燃焼残渣を凹溝上に落下させ、燃焼残渣を前記燃焼残渣排出孔及び燃焼残渣排出貫通孔を通じて燃焼筒外に取り出すようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１２】
燃焼残渣排出貫通孔の下方に螺旋スクリューが配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１３】
合成樹脂廃材が燃焼する燃焼部分よりも上方部分における燃焼炉内に、外部からの空気を螺旋状に回転させながら上方方向に噴出させる空気噴出口が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【請求項１４】
基台の上に逆ハの字型形状のホッパーが重ねられて配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の樹脂系改質剤製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２０】
【図９】
【図１０】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２０】
【図９】
【図１０】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−５６０７５（Ｐ２００７−５６０７５Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４０２２６（Ｐ２００５−２４０２２６）
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（５９３０４７４２６）社団法人電線総合技術センター (16)
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（５９３０４７４２６）社団法人電線総合技術センター (16)
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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