JPH09155865A

JPH09155865A - 廃プラスチック減容装置

Info

Publication number: JPH09155865A
Application number: JP31415895A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Nakazono; 光幸中園
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構造からなり、可燃性ガス
を外部に排出することなく、安全に酸化処理でき、簡単
な操作で減容処理できる小型軽量の廃プラスチック減容
装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の廃プラスチック減容装置は、熱
風循環路１１に送風機７と循環するガスを加熱する加熱
部８を設けるとともに、排出路１２には廃プラスチック
材から発生した可燃性ガスを酸化して排出する酸化処理
部１４を備え、酸化処理部１４から処理容器２側へ逆火
が伝搬するのを遮断するように構成したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭、事業所、店
舗等で発生する発泡ポリスチレン等の廃プラスチック材
を加熱軟化して減容化処理する廃プラスチック減容装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、家庭、事業場、店舗等から大
量の廃棄物が排出され、焼却、埋め立て等の処理施設容
量の不足や、回収、運搬等を含めた処理コストの増大等
からその対策が急がれている。その対策としては、廃棄
物の排出量を減らすことが根本的解決になるが、リサイ
クルによる資源としての活用も一方で極めて有効であ
る。なかでも、廃プラスチック材は、原料が貴重なエネ
ルギー資源の石油であることや、埋め立て処理しても腐
敗せず、さらに嵩が大きい等の理由でリサイクルの対象
として注目されている。その中でも特に発泡ポリスチレ
ンは、その軽量性、緩衝性、低コスト等の理由から、流
通容器として頻繁に使用され、その代替材料も今のとこ
ろ見当たらないことから、リサイクルして再利用するこ
とが強く望まれている。しかしこの発泡ポリスチレン等
を回収して一ヶ所に集めリサイクルする場合には、嵩が
大きいために運搬費用が高くなり、これがリサイクルコ
スト全体を高くするという問題がある。このため、家
庭、事業所、店舗等の廃プラスチック材の発生する場所
に設置して、その容積を減らす減容処理方法や減容処理
装置が提案されている。この減容装置は、加熱によって
発泡ポリスチレン等を軟化し軟化固形物を形成するもの
である。こうして減容して得られた軟化固形物は業者に
よって回収され、リサイクル工場でリサイクル加工され
る。

【０００３】しかしながら、この発泡ポリスチレンを減
容処理するために加熱すると、発泡ポリスチレンの発泡
時に混入された発泡ガス等が発生してくる。しかもこの
発泡ガスはフロンガスが使用規制されていることよっ
て、ブタンやトルエン及びキシレン等の可燃性ガス等が
混入されることが多く、減容処理時にこれらのガスとス
チレンが気化した可燃性のスチレンモノマーガス等が混
合して排出されることになる。排出されたガスは大気で
希釈されて拡散するが、減容処理装置内に貯留して濃縮
されたこれらのガスは大気中の酸素と接触すると引火、
燃焼して高温になり、減容処理装置を損傷したり、取扱
者への影響を考慮しなければならないという問題があっ
た。

【０００４】そこでこの減容処理装置を改善したものと
して、従来次のような技術（特開平７−３２３６１号公
報）が提案されている。この技術は、処理室を真空排気
して大気を遮断し、発泡ポリスチレンを溶融温度にまで
加熱しても燃焼しないようにしたものである。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−３２３６１号公報に記載された発泡ポリスチレンの
処理装置は、発泡ポリスチレンが燃焼せず原材料成分の
ままに保たれて、リサイクル原料として利用しやすいも
のの、真空排気するための装置が大型になり、設置面積
が広く必要となるという問題点を有していた。また処理
装置が高価になり一般家庭向きでなくなるという問題を
有していた。さらに、真空排気したガス中に含まれる可
燃性ガスは別途処理装置を設けて処理しなければならな
いという問題点も有していた。

【０００６】そこで本発明は前記従来の問題点を解決す
るもので、簡単な構造からなり、可燃性ガスを外部に排
出することなく、安全に酸化処理でき、簡単な操作で減
容処理できる小型軽量の廃プラスチック減容装置を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の廃プラスチック減容装置は、熱風循環路に送
風機と循環するガスを加熱する加熱部を設けるととも
に、排出路には廃プラスチックから発生した可燃性ガス
を酸化して排出する酸化処理部を備え、酸化処理部から
処理容器側へ逆火が伝搬するのを遮断するように構成し
たことを特徴とする。

【０００８】これにより、簡単な構造からなり、可燃性
ガスを外部に排出することなく、安全に酸化処理でき、
簡単な操作で減容処理することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、開閉蓋を備えるとともに廃プラスチックを収納して
軟化する処理容器と、処理容器内に設けられ軟化した廃
プラスチックを加圧して減容する加圧部と、処理容器に
連通され熱風を循環する熱風循環路と、熱風循環路に連
通され熱風循環路を循環するガスの一部を排出する排出
路とを設け、熱風循環路には送風機と循環するガスを加
熱する加熱部とを設けるとともに、排出路には廃プラス
チックから発生した可燃性ガスを酸化して排出する酸化
処理部を設け、酸化処理部から処理容器側へ逆火が伝搬
するのを遮断するようにしたものであり、処理容器内の
可燃性ガスに引火、燃焼するのを防ぐという作用を有す
る。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、開閉蓋を
備えるとともに廃プラスチックを収納して軟化する処理
容器と、処理容器内に設けられ軟化した廃プラスチック
を加圧して減容する加圧部と、処理容器に連通され熱風
を循環する熱風循環路と、熱風循環路に連通され熱風循
環路を循環するガスの一部を排出する排出路とを設け、
熱風循環路には送風機と循環するガスを加熱する加熱部
とを設けるとともに、排出路には廃プラスチックから発
生した可燃性ガスを酸化して排出する酸化処理部と、酸
化処理部から処理容器側への逆火の伝搬を遮断する消炎
部とを設けたものであり、逆火した炎は消炎部で止めら
れ、消炎されるという作用を有する。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、排出路
に、排出するガスの流速を検知する流速センサと、流速
センサからの検知信号によりガスが所定の流速以下に低
下したとき酸化処理部でガスに供給する熱量を減少また
は停止する制御部とを備えたものであり、所定の流速以
下になるのを検知して逆火の発生を防ぐため酸化処理部
の温度を低下させるという作用を有する。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、排出路
に、排出するガスの流量を検知する流量センサと、流量
センサからの検知信号により所定の流量以下に低下した
とき酸化処理部でガスに供給する熱量を減少または停止
する制御部とを備えたものであり、所定の流量以下にな
るのを検知して逆火の発生を防ぐため酸化処理部の温度
を低下させるという作用を有する。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、排出路
に、排出するガスの圧力を検知する圧力センサと、圧力
センサからの検知信号により所定の圧力以下に低下した
とき酸化処理部でガスに供給する熱量を減少または停止
する制御部とを備えたものであり、所定の圧力以下にな
るのを検知して逆火の発生を防ぐため酸化処理部の温度
を低下させるという作用を有する。

【００１４】また、請求項６に記載の発明は、熱風循環
路には、循環するガスの温度を検知する第１温度センサ
と、排出路には排出するガスの温度を検知する第２温度
センサとをそれぞれ設け、さらに第１温度センサと第２
温度センサからの検知信号から算出される温度差が所定
の温度差以上に達したとき加熱部からガスに供給する熱
量を減少または停止する制御部とを備えたものであり、
熱風循環路と排出路の異常を検知するとともに、所定の
温度差以上になるのを検知して逆火の発生を防ぐため酸
化処理部の温度を低下させるという作用を有する。

【００１５】また、請求項７に記載の発明は、排出路に
は排出するガスの成分濃度を検知するガスセンサと、ガ
スセンサからの検知信号により所定の濃度以上に達した
とき加熱部からガスに供給する熱量を減少または停止す
る制御部とを備えたものであり、排出路の異常を検知す
るとともに、所定の成分濃度以上になるのを検知して逆
火の発生を防ぐため酸化処理部の温度を低下させるとい
う作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図８を用いて説明する。（実施の形態１）図１（ａ）は、本発明の一実施の形態
による廃プラスチック減容装置の側断面図で、図１
（ｂ）は、本発明の一実施の形態による廃プラスチック
減容装置の消炎部の側断面図である。図１（ａ）、図１
（ｂ）において、１は廃プラスチック減容装置の本体で
内部に耐熱容器２２と、廃プラスチック材を収納して軟
化する処理容器２が設けられている。この耐熱容器２２
は２００℃程度の熱風が本体１の外に漏出しない構造に
なっており、その材質は耐熱プラスチック等が適当であ
る。処理容器２の材質は熱伝導性がよく、耐熱性に優れ
軟化したプラスチック材が容易に溶着しないものや、そ
の表面をフッ素樹脂コーティング等の難粘着加工したも
のが適当である。また処理容器２の側面側には熱風の側
面吐出口１８が適当数設けられ、その上面側にはＯリン
グ状弾性体５を備えた開閉蓋６が設けられている。この
開閉蓋６は廃プラスチック材を処理容器２に投入すると
きに開け、処理容器２内で軟化して減容処理するときに
密閉して閉じるようになっている。さらに、処理容器２
の底部側には上下可動の加圧部３が設けられ、１６０℃
程度の熱風によって軟化された廃プラスチック材を開閉
蓋６との間で面加圧して減容する。この加圧部３は加圧
アクチュエータ４と直接加圧するピストンとから構成さ
れている。この加圧アクチュエータ４は伸縮自在のゴム
風船状の空気袋で、空気ポンプ２１から圧送される空気
によって膨張させて加圧部３を押し上げ廃プラスチック
材を減容し、その後に圧力調節弁１３が開けられて空気
を排出して加圧部３を押し下げ元の位置に戻るようにし
てある。Ｏリング状弾性体５によって廃プラスチック材
が外部へ漏出することはない。このとき圧送される空気
圧は０．１Ｋｇ／ｃｍ²程度であればよく、加圧部３の
面積が１０００ｃｍ²であれば、１００ｋｇ程度の加圧
力が得られることになる。

【００１７】７は送風機で送風量は約３０００リットル
／分の能力があり、処理容器２に連通された熱風循環路
１１に設けられて処理容器２に熱風を循環して送風す
る。また熱風循環路１１には循環するガスを加熱する電
熱ヒーターである加熱部８と、熱風循環路１１の熱風吐
出口１０の近くには第１温度センサ９ａとが設けられ、
第１温度センサ９ａが検知した熱風の温度を制御部２４
に伝達し、加熱部８に供給される電力をスイッチ回路等
を切り替えること等により制御して１６０℃以下の温度
範囲に調節する。１２は排出路でその一端部を熱風循環
路１１に連通して設けられ、循環する熱風の一部を分岐
して系外に排出する。ここで排出路１２には約６０リッ
トル／分の流量の可燃性ガスを含んだ熱風が排出される
ように、熱風循環口１１ａと排出口１２ａの口径を選択
して構成されている。この可燃性ガスはブタンやトルエ
ン及びキシレン等の発泡ガスと、減容処理時に気化した
スチレンモノマーガス等が混合されたものである。排出
路１２の他端部には排出される可燃性ガスを酸化して無
炎燃焼させる酸化処理部１４が設けられており、酸化処
理部１４には排出ガス加熱部１６によって加熱された排
出ガスの酸化を加速する燃焼触媒１５と、酸化して排出
される排出ガスの温度を検知する排出ガス温度センサ１
７と、酸化ガス排出口２０とが設けられている。

【００１８】３０は消炎部で排出路１２に設けられ、酸
化処理部１４から処理容器２側への逆火の伝搬を遮断す
る逆火遮断手段の１つである。この消炎部３０の構造は
図１（ｂ）に示すように、メッシュ状でその材質は耐熱
性のある金属や多孔性のセラミック等が適当である。後
述するようにメッシュの目の粗さは１．０ｍｍ²以下の
ものとなっている。このように構成することで、処理容
器２内の圧力低下や、可燃性ガス成分の増加及び排出路
１２を流通する可燃性ガスを含んだ熱風の流量の減少等
が原因して生じる逆火がここで消炎され、処理容器２側
に伝搬するのを遮断することができる。２３は耐熱容器
２２に設けられた空気吸入口で、熱風循環時には常時外
部から空気を吸入している。制御部２４はこの廃プラス
チック減容装置の運転を制御するもので、循環する熱風
の温度、循環風量、加圧部３内の圧力等を制御する。

【００１９】以上のように構成された実施の形態１の廃
プラスチック減容装置について、以下その動作を図１
（ａ）、図１（ｂ）に基づいて説明する。開閉蓋６を開
けて廃プラスチック材の発泡スチロールを処理容器２に
投入する。次に開閉蓋６を密閉して閉じ、制御部２４か
らの制御によって送風機７に通電して送風を開始し、つ
ぎに加熱部８に通電して循環するガスを加熱する。この
ときの加熱温度は約１２０〜１６０℃で第１温度センサ
９ａがこれを検知し、検知信号を制御部２４に伝達して
一定温度に保つように制御されている。熱風は矢印ｂで
示すように熱風吐出口１０から処理容器２内に吐出され
て、処理容器２内に投入された発泡スチロールを加熱し
その一部を軟化する。つぎに熱風は矢印ｃに示すように
側面吐出口１８から吐出し、耐熱容器２２の内面との間
に形成されたガス流路１９を流通して送風機７の吸気口
に達し、矢印ｄに示すように熱風循環路１１に循環され
る。このように熱風が循環して発泡スチロールを軟化し
てその容積を減容する。処理容器２内の発泡スチロール
を軟化すると、発泡スチロール製のトレイ等が占有して
いた見かけの嵩が小さくなり実質の体積になるのに加
え、当初から発泡部に含まれていた発泡ガスが分離され
るのとスチロールの一部が気化すること等によってその
容積が減少するが、さらに容積を減少させるためと減容
速度を高めるために加圧部３で加圧圧縮する。圧力調節
弁１３を閉じて空気ポンプ２１を作動させると空気は空
気袋等からなる加圧アクチュエータ４に圧送され、加圧
部３は処理容器２内の発泡プラスチック材を開閉蓋６と
の間で圧縮して矩形容器の場合は略四角状に減容する。

【００２０】ところで発泡スチロールを軟化する際に
は、上記したとおり可燃性ガスとして発泡スチロールか
ら分離されたブタンガス等と、スチレンモノマーガスが
発生してくる。この可燃性ガスを含んだ熱風は循環する
間に次第にその濃度を高め、可燃濃度範囲になって火気
が近づくと急激に燃焼して本体１を損傷する。また操作
者の安全を徹底する必要もあるし、スチレンモノマーガ
スは可燃性であると同時に刺激臭が強く、これら可燃性
ガスを一部含んだ熱風をそのまま系外に排出すると周囲
に不快感を与え好ましくない。そこで循環している熱風
の一部を排出路１２に分岐させ、酸化処理部１４で可燃
性ガスを酸化すると同時に無臭にして系外に排出する。
酸化処理部１４に設けた排出ガス加熱部１６によって可
燃性ガスを含んだ排出ガスを約４００〜５００℃に加熱
し、燃焼触媒１５を通過させて燃焼酸化し、浄化された
ガスが酸化ガス排出口２０から排出される。このように
加熱した排出ガスを燃焼触媒１５に通過させることで安
全に可燃性ガスを無炎燃焼することができ、したがって
処理容器２側へ逆火を伝搬することはない。しかしなが
ら、可燃性ガスの濃度が急に高くなったり、燃焼触媒１
５に固体可燃物などが滞留する等の異常が発生すると、
酸化処理部１４では火炎燃焼を起こすことがある。この
火炎燃焼の状態になって生じた火炎は排出路１２を逆火
して伝搬し処理容器２側にまで伝搬することになるが、
排出路１２に設けられた消炎部３０がこの逆火した火炎
を消炎する。

【００２１】そこでつぎに消炎部３０の構造及び効果に
ついて説明する。処理容器２に発泡スチロールを約６０
０ｇ投入し、送風機７によって空気を循環させながら加
熱部８に通電して先ず１２０℃程度の熱風を循環させて
加熱し、つぎに約１５０℃になるまで約２０分かけて徐
々に昇温して発泡スチロールをむらなく加熱して軟化
し、その後１００℃まで降温し加圧部３で加圧圧縮して
減容した。この減容操作時の熱風の循環量は約２０００
リットル／分で、そのうちの約６０リットル／分は排出
路１２に排出されている。循環ガス中に含まれる可燃性
ガスの主成分はブタンガスで、正常な運転時にはその濃
度は約５０００ｐｐｍであった。そこで逆火試験のた
め、ガスの濃度を高め１７０００ｐｐｍの濃度のガスと
して実験を行った。ブタンガスの可燃濃度範囲は１５０
００ｐｐｍ以上である。この状態で酸化処理部１４に設
けた排出ガス加熱部１６を５００℃まで加熱し、酸化ガ
ス排出口２０から空気を逆に送風して故意に処理容器２
側に向かって逆火させた。ここで使用した消炎部３０は
金網で構成した。以上の操作を連続して１００回繰り返
し、使用した金網の目の粗さと処理容器２側に向かって
逆火する回数を計測して（表１）に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】（表１）には金網の目の粗さを平均０．５
〜４．０ｍｍ²の間で変化させそのときの逆火回数を計
測して表している。このことから消炎部３０に使用する
金網の目の粗さは平均１．０ｍｍ²以下であれば逆火の
伝搬を遮断することができ、平均１．４ｍｍ²以下でも
概ね逆火の伝搬を遮断することができる。一方、金網の
目の粗さが平均２．３ｍｍ²以上では頻繁に逆火の伝搬
を引き起こしていることが分かる。そして金網の目の粗
さを平均１．０ｍｍ²以下にしていればガス濃度が３０
０００ｐｐｍにまで高めた場合でも逆火は１度も起こら
なかった。このように消炎部３０に金網を使用する場合
には、その目の粗さは平均１．０ｍｍ²以下であればよ
い。また金網を複数枚重ねて使用し消炎部３０の厚みを
厚くすることでさらに消炎効果を高めることができる。

【００２４】（実施の形態２）つぎに本発明の排出ガス
の流速を検知して逆火の伝搬を遮断する手段について図
２に基づいて説明する。図２（ａ）は、本発明のもう一
つの実施の形態による廃プラスチック減容装置の側断面
図で、図２（ｂ）は、本発明のもう一つの実施の形態で
ある廃プラスチック減容装置の流速センサの側断面図で
ある。図２（ａ）、図２（ｂ）に付した記号の作用は図
１（ａ）、図２（ｂ）と同じなのでここでは省略する。
３４は流速センサで流速感知部３４ａを備えており、排
出路１２内の流速の測定が可能な位置に設けられてい
る。この流速センサ３４は熱線流速計と称され、流速感
知部３４ａ設けた白金線等からなる熱線部に接触するガ
スの流速に応じて変化する温度を検知して流速を計測
し、電圧変化として取り出し制御部２４に伝達するもの
である。ここでの廃プラスチック材の減容動作は（実施
の形態１）で述べたのと同じである。正常に運転されて
いるときには、直径が１５ｍｍφの排出路１２には可燃
性ガスを約５０００ｐｐｍ含み、温度が約１３０℃で、
流量が約６０リットル／分の排出ガスが流下しており、
その流速は約３０ｃｍ／秒であった。この流速は逆火の
伝搬速度より充分早く、逆火が処理容器２側に伝搬する
ことはない。しかし減容動作中に排出路１２が詰まった
り、酸化処理部１４内に異常が起こって排出路１２を流
下する排出ガスの流速が低下すると圧力が低下し、これ
が原因して逆火の伝搬を生じるようになる。この実施の
形態２では流速が約１０ｃｍ／秒以下にまで低下すると
逆火が伝搬することが観察された。このようにして流速
が約１０ｃｍ／秒以下になるのを検知して逆火の伝搬を
予測することができる。ここでは流速センサ３４が流速
を検知して制御部２４に伝達し、制御部２４は予め設定
された流速以下にまで低下すると排出ガス加熱部１６へ
の電力の供給を止めるか急激に減少させることで、酸化
のため酸化処理部１４でガスへ供給する熱量を減少また
は停止させ、排出ガスの温度を下げて処理容器２側への
逆火の伝搬を遮断することができる。つまり、流速を検
知することによって逆火の伝搬を遮断することができる
のである。これとともに、加熱部８への電力の供給を止
めるか急激に減少させることで熱風の温度を下げ発泡ス
チロールの減容処理を中断する。

【００２５】この流速センサ３４は応答性が良く、急激
な流速変動を確実にとらえ、メンテナンスの容易なもの
がよく、この他にも、流速を精度良く測定できるもので
あれば使用できる。

【００２６】（実施の形態３）つぎに本発明の排出ガス
の流量を検知して逆火の伝搬を遮断する手段について図
２に基づいて説明する。図３（ａ）は、本発明のもう一
つ別の実施の形態による廃プラスチック減容装置の側断
面図で、図３（ｂ）は、本発明のもう一つ別の実施の形
態である廃プラスチック減容装置の流量センサの側断面
図である。図３（ａ）、図３（ｂ）に付した記号の作用
は図１（ａ）、図１（ｂ）と同じなのでここでは省略す
る。ところで減容動作中に一部飛散した発泡スチロール
等の固体可燃物は、排出路１２に付着滞留して詰まり、
可燃性ガスの流量を低下させることがある。とくに排出
口１２ａの近傍には排出ガスとともに流下する固体可燃
物等が詰まりやすい。そこでこの排出口１２ａの下流の
流量を測定することで固体可燃物等による詰まりを予測
でき、流量低下によって生じる処理容器２側への逆火の
伝搬を防止することができる。

【００２７】３１は流量センサで流量感知部３１ａを備
えている。この流量センサ３１は渦流量計と称され、排
出路１２を流下するガスに３角柱からなる流量感知部３
１ａの底辺部が直交するように設けてカルマン渦を発生
させ、流量の変化によって起こるカルマン渦の温度変化
を３角柱の両面部にそれぞれ備えたサーミスタ３１ｂに
よって検知し、電圧変化として取り出し流量を計測し制
御部２４に伝達するものである。ここでの廃プラスチッ
ク材の減容動作は（実施の形態１）で述べたのと同じで
ある。前述したように正常に運転されているときには、
直径が１５ｍｍφの排出路１２には可燃性ガスを約５０
００ｐｐｍ含み、温度が約１３０℃で、流量が約６０リ
ットル／分の排出ガスが流下しており、可燃性ガスの濃
度が可燃濃度範囲以下であり、流量が充分多いため流速
が逆火の伝搬速度より大きく、逆火が生じることはな
い。そこで実験のため排出口１２ａの近傍に発泡スチロ
ールの破砕物を加熱して溶着してその一部を塞いで測定
を行った。このとき排出ガスの温度は約６０℃にまで下
がり、流量が約２０リットル／分以下にまで低下し、逆
火の伝搬速度より流速が低下する等の理由のため逆火が
伝搬することが観察された。このように流量を検知する
ことによって逆火の伝搬を予測して遮断することができ
る。この実施の形態２では流量センサ３１が流量を検知
して制御部２４に伝達し、制御部２４に予め設定された
流量以下に達すると排出ガス加熱部１６への電力の供給
を止めるか急激に減少させることで、酸化のため酸化処
理部１４でガスへ供給する熱量を減少又は停止させ、排
出ガスの温度を下げて処理容器２側への逆火の伝搬を遮
断することができる。これとともに、加熱部８への電力
の供給を止めるか急激に減少させることで熱風の温度を
下げ発泡スチロールの減容処理を中断する。

【００２８】（実施の形態４）つぎに本発明の排出ガス
の圧力を検知して逆火の伝搬を遮断する手段について図
４（ａ）、図４（ｂ）及び図５に基づいて説明する。図
４（ａ）は、本発明のさらにもう一つ別の実施の形態に
よる廃プラスチック減容装置の側断面図で、図４（ｂ）
は、本発明のさらにもう一つ別の実施の形態である廃プ
ラスチック減容装置の圧力センサの側断面図で、図５は
本発明のさらにもう一つ別の実施の形態である廃プラス
チック減容装置の圧力と流量の関係図である。図４
（ａ）、図４（ｂ）に付した記号の作用は図１（ａ）、
図１（ｂ）と同じなのでここでは省略する。実施の形態
３では排出口１２ａの下流に流量センサ３１を設けて排
出ガスの流量を検知し、所定の流量以下になったのを検
知して逆火の伝搬を遮断する手段について説明した。こ
の排出ガスの流量を直接検出する手段に代わって、予め
排出ガスの圧力と流量の関係を求めておいて、所定の流
量に相当する圧力を検出することで逆火の伝搬を予測す
ることができる。

【００２９】この手段について説明する。３２は圧力セ
ンサで排出口１２ａの下流に設けられ、内部にダイヤフ
ラム３２ａを設けている。排出ガス圧力でダイヤフラム
３２ａが歪み、この変位の程度を差動トランス３２ｂ等
で検知し、検知した信号を制御部２４に伝達するもので
ある。

【００３０】ここでの廃プラスチック材の減容動作は
（実施の形態１）で述べたのと同じである。前述したよ
うに正常に運転されているときには、直径が１５ｍｍφ
の排出路１２には可燃性ガスを約５０００ｐｐｍ含み、
温度が約１３０℃で、流量が約６０リットル／分の排出
ガスが流下しており、可燃性ガスの濃度が可燃濃度範囲
以下であり、しかも流量が充分多いため流速が逆火の伝
搬速度より大きく、逆火が生じることはない。このとき
の排出ガスの圧力は３０ｍｍＨ₂Ｏであった。そこで流
量を次第に減少させたとき、圧力の低下する様子を調べ
図５に示した。ここでは流量が約６０リットル／分から
約３０リットル／分まで流量を減少させると、圧力は約
３０ｍｍＨ₂Ｏから約５ｍｍＨ₂Ｏまで低下し、温度は約
６０℃となった。そこで可燃性ガスの圧力を約３０ｍｍ
Ｈ₂Ｏから約５ｍｍＨ₂Ｏまで約５ｍｍＨ₂Ｏずつのステ
ップで低下させ、各ステップで排出路１２に５０回着火
したときに生じる逆火回数を計測した。その結果、圧力
が約１０ｍｍＨ₂Ｏまでは全く逆火は発生しないが、約
５ｍｍＨ₂Ｏ以下になると逆火の伝搬速度より流速が低
下するため、逆火回数は４０回を越え頻繁に処理容器２
側への逆火が発生した。したがってここでは圧力が約５
ｍｍＨ₂Ｏ以下になると制御部２４で制御して排出ガス
加熱部１６への電力の供給を止めるか急激に減少させる
ことで、酸化のため酸化処理部１４でガスへ供給する熱
量を減少又は停止させ、排出ガスの温度を下げて処理容
器２側への逆火の伝搬を遮断することができる。これと
ともに、加熱部８への電力の供給を止めるか急激に減少
させることで熱風の温度を下げ発泡スチロールの減容処
理を中断する。

【００３１】この圧力センサ３２は圧力を精度良く測定
できメンテナンスが容易なものがよく、このほかにも感
圧素子を歪みゲージ等で構成すれば圧力応答性のよいも
のが得られる。

【００３２】（実施の形態５）つぎに本発明の熱風循環
ガスと排出ガスの温度差を検知して逆火の伝搬を遮断す
る手段について図６（ａ）、図６（ｂ）及び図７に基づ
いて説明する。図６（ａ）は、本発明の他の実施の形態
による廃プラスチック減容装置の側断面図で、図６
（ｂ）は、本発明の他の実施の形態である廃プラスチッ
ク減容装置の温度センサの側断面図で、図７は本発明の
他の実施の形態である廃プラスチック減容装置の温度差
と流量の関係図である。図６（ａ）、図６（ｂ）に付し
た記号の作用は図１（ａ）、図１（ｂ）と同じなのでこ
こでは省略する。実施の形態４では排出口１２ａの下流
に圧力センサ３２を設けて排出ガスの圧力を検知し、所
定の圧力以下になったのを検知して逆火の伝搬を遮断す
る手段について説明した。この排出ガスの圧力を検出す
る手段に代わって、予め熱風循環路１１内と排出口１２
ａの下流の排出ガスとの温度差と流量の関係を求めてお
いて、所定の流量に相当する温度差を検出することで逆
火の伝搬を予測することができる。

【００３３】この手段について説明する。ここでは第１
温度センサ９ａを熱風吐出口１０の近傍に設け、第２温
度センサ９ｂを排出口１２ａの下流に設けている。第１
温度センサ９ａと第２温度センサ９ｂは熱電対９ｃ等の
ように２００℃程度まで検出でき、検出信号を制御部２
４に伝達できるものであればよい。制御部２４では伝達
された熱風循環ガスと排出ガスのそれぞれの温度からそ
の温度差を算出する。前述したように正常に運転されて
いるときには、直径が１５ｍｍφの排出路１２には可燃
性ガスを約５０００ｐｐｍ含み、流量が約６０リットル
／分の排出ガスが流下しており、このときの熱風循環ガ
スと排出ガスの温度差は約２０℃であり、可燃性ガスの
濃度は可燃濃度範囲以下であり、流量が充分多いため流
速が逆火の伝搬速度より大きく、逆火が生じることはな
い。そこで流量と温度差との関係を調べると図７のよう
になった。流量が約６０リットル／分から約１５リット
ル／分まで流量を減少すると、これに応じて温度差は約
２０℃から約９０℃に変化した。そこで排出ガスの流量
を約６０リットル／分から約１５リットル／分まで流量
を約１５リットル／分毎のステップで減少させ、各ステ
ップでの熱風循環ガスと排出ガスの温度差と、その状態
で排出路１２に５０回着火したときに生じる逆火回数と
を計測した。その結果、温度差が約６７℃までは全く逆
火は発生しないが、約６７℃より大きくなると逆火の伝
搬速度より流速が低下するため逆火は４５回と頻繁に発
生した。したがってここでは温度差が約６７℃以上にな
ると逆火の伝搬が予測でき、制御部２４で制御して排出
ガス加熱部１６への電力の供給を止めるか急激に減少さ
せることで、酸化のため酸化処理部１４でガスへ供給す
る熱量を減少又は停止させ、排出ガスの温度を下げて処
理容器２側への逆火の伝搬を遮断することができる。こ
れとともに、加熱部８への電力の供給を止めるか急激に
減少させることで熱風の温度を下げ発泡スチロールの減
容処理を中断する。

【００３４】この第１温度センサ９ａ及び第２温度セン
サ９ｂは温度を精度良く測定できメンテナンスが容易な
ものがよく、このほかにもサーミスタ３１ｂ等で構成す
れば、温度応答性のよいものが得られる。

【００３５】（実施の形態６）つぎに本発明の熱風循環
ガスと排出ガスの可燃性ガスの成分濃度を検知して逆火
の伝搬を遮断する手段について図８（ａ）、図８（ｂ）
に基づいて説明する。図８（ａ）は、本発明のさらに他
の実施の形態による廃プラスチック減容装置の側断面図
で、図８（ｂ）は、本発明のさらに他の実施の形態であ
る廃プラスチック減容装置のガスセンサの側断面図であ
る。図８（ａ）、図８（ｂ）に付した記号の作用は図１
（ａ）、図１（ｂ）と同じなのでここでは省略する。こ
こではガスセンサ３３を排出路１２に設けている。この
ガスセンサ３３は酸化錫等を主成分とした半導体からな
る感ガス素子３３ａで構成し、ブタンガス等の可燃性ガ
スをその表面に吸着させて電子を移動し、半導体の電気
伝導度を変化させて成分濃度を検出し制御部２４に伝達
するものである。正常に減容処理されているとき、排出
ガスに含まれるブタンガスの濃度は約５０００ｐｐｍ程
度で可燃範囲の１５０００ｐｐｍに比べ充分安全な濃度
範囲にあるが、減容動作中に排出路１２が詰まったり、
酸化処理部１４内に異常が起こって排出ガスの流量が減
少して酸化ガス排出口２０から排出されるガスの量が少
なくなると、空気給入口２３から吸入される新鮮な空気
の吸入が少なくなり、処理容器２内のブタンガス等の濃
度は次第に高くなり可燃範囲の１５０００ｐｐｍ以上に
達する。したがって例えばブタンガスの上限濃度を１０
０００ｐｐｍに設定しておけば、その濃度以上に到達す
ると制御部２４が制御して加熱部８への電力の供給を止
めるか急激に減少させることで、ガスへ供給する熱量を
減少または停止させ、熱風の温度を下げてブタンガス濃
度が１００００ｐｐｍ以下とすることで処理容器２側へ
の逆火の伝搬を遮断するようにすることができる。

【００３６】以上の実施の形態２〜６で説明した流速セ
ンサ３４、流量センサ３１、圧力センサ３２、第１温度
センサ９ａ、第２温度センサ９ｂ及びガスセンサ３３は
それぞれ単独に設けているが、消炎部３０とともに設け
さらに確実に処理容器２側への逆火の伝搬を遮断した
り、複数種類のセンサを同時に設けてさらに精度良く逆
火を予測し、安全に減溶処理できるようにすることもで
きる。

【００３７】

【発明の効果】以上から明らかなように本発明の廃プラ
スチック減容装置は、排出路に廃プラスチック材から発
生した可燃性ガスを酸化して排出する酸化処理部を設
け、酸化処理部から処理容器側へ逆火が伝搬するのを遮
断するようにしたものであり、可燃性ガスを外部に排出
することなく、安全に酸化処理でき、簡単な操作で減容
処理できるという効果を有する。

【００３８】また、消炎部を設けたから、構造を簡単に
でき、安全に減容処理でき、小型軽量にできるという効
果を有する。

【００３９】また、流速センサを設け、制御部によって
供給する熱量を減少または停止させるから、逆火の伝搬
を遮断することができる。

【００４０】また、流量センサを設け、制御部によって
供給する熱量を減少または停止させるから、逆火の伝搬
を遮断することができる。

【００４１】また、圧力センサを設け、制御部によって
供給する熱量を減少または停止させるから、逆火の伝搬
を遮断することができる。

【００４２】また、第１温度センサと第２温度センサと
を設け、制御部によって供給する熱量を減少または停止
させるから、逆火の伝搬を遮断することができる。

【００４３】また、排ガスセンサを設け、制御部によっ
て供給する熱量を減少または停止させるから、逆火の伝
搬を遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態による廃プラスチ
ック減容装置の側断面図（ｂ）本発明の一実施の形態による廃プラスチック減容
装置の消炎部の側断面図

【図２】（ａ）本発明のもう一つの実施の形態による廃
プラスチック減容装置の側断面図（ｂ）本発明のもう一つの実施の形態である廃プラスチ
ック減容装置の流速センサの側断面図

【図３】（ａ）本発明のもう一つ別の実施の形態による
廃プラスチック減容装置の側断面図（ｂ）本発明のもう一つ別の実施の形態である廃プラス
チック減容装置の流量センサの側断面図

【図４】（ａ）本発明のさらにもう一つ別の実施の形態
による廃プラスチック減容装置の側断面図（ｂ）本発明のさらにもう一つ別の実施の形態である廃
プラスチック減容装置の圧力センサの側断面図

【図５】本発明のさらにもう一つ別の実施の形態である
廃プラスチック減容装置の圧力と流量の関係図

【図６】（ａ）本発明の他の実施の形態による廃プラス
チック減容装置の側断面図（ｂ）本発明の他の実施の形態である廃プラスチック減
容装置の温度センサの側断面図

【図７】本発明の他の実施の形態である廃プラスチック
減容装置の温度差と流量の関係図

【図８】（ａ）本発明のさらに他の実施の形態による廃
プラスチック減容装置の側断面図（ｂ）本発明のさらに他の実施の形態である廃プラスチ
ック減容装置のガスセンサの側断面図

【符号の説明】

１本体２処理容器３加圧部４加圧アクチュエータ５Ｏリング状弾性体６開閉蓋７送風機８加熱部９ａ第１温度センサ９ｂ第２温度センサ９ｃ熱電対１０熱風吐出口１１熱風循環路１２排出路１２ａ排出口１３圧力調節弁１４酸化処理部１５燃焼触媒１６排出ガス加熱部１７排出ガス温度センサ１８側面吐出口１９ガス流路２０酸化ガス排出口２１空気ポンプ２２耐熱容器２３空気吸入口２４制御部３０消炎部３１流量センサ３１ａ流量感知部３１ｂサーミスタ３２圧力センサ３２ａダイヤフラム３２ｂ差動トランス３３ガスセンサ３３ａ感ガス素子３４流速センサ３４ａ流速感知部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉蓋を備えるとともに廃プラスチックを
収納して軟化する処理容器と、前記処理容器内に設けら
れ軟化した廃プラスチックを加圧して減容する加圧部
と、前記処理容器に連通され熱風を循環する熱風循環路
と、前記熱風循環路に連通され前記熱風循環路を循環す
るガスの一部を排出する排出路とを設け、前記熱風循環
路には送風機と循環するガスを加熱する加熱部とを設け
るとともに、前記排出路には廃プラスチックから発生し
た可燃性ガスを酸化して排出する酸化処理部を設け、前
記酸化処理部から前記処理容器側へ逆火が伝搬するのを
遮断することを特徴とする廃プラスチック減容装置。
【請求項２】開閉蓋を備えるとともに廃プラスチックを
収納して軟化する処理容器と、前記処理容器内に設けら
れ軟化した廃プラスチックを加圧して減容する加圧部
と、前記処理容器に連通され熱風を循環する熱風循環路
と、前記熱風循環路に連通され前記熱風循環路を循環す
るガスの一部を排出する排出路とを設け、前記熱風循環
路には送風機と循環するガスを加熱する加熱部とを設け
るとともに、前記排出路には廃プラスチックから発生し
た可燃性ガスを酸化して排出する酸化処理部と、前記酸
化処理部から前記処理容器側への逆火の伝搬を遮断する
消炎部とを設けたことを特徴とする廃プラスチック減容
装置。
【請求項３】前記排出路には、排出するガスの流速を検
知する流速センサと、前記流速センサからの検知信号に
よりガスが所定の流速以下に低下したとき前記酸化処理
部でガスに供給する熱量を減少または停止する制御部と
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の廃プ
ラスチック減容装置。
【請求項４】前記排出路には、排出するガスの流量を検
知する流量センサと、前記流量センサからの検知信号に
より所定の流量以下に低下したとき前記酸化処理部でガ
スに供給する熱量を減少または停止する制御部とを備え
たことを特徴とする請求項１または２記載の廃プラスチ
ック減容装置。
【請求項５】前記排出路には、排出するガスの圧力を検
知する圧力センサと、前記圧力センサからの検知信号に
より所定の圧力以下に低下したとき前記酸化処理部でガ
スに供給する熱量を減少または停止する制御部とを備え
たことを特徴とする請求項１または２記載の廃プラスチ
ック減容装置。
【請求項６】前記熱風循環路には、循環するガスの温度
を検知する第１温度センサと、前記排出路には排出する
ガスの温度を検知する第２温度センサとをそれぞれ設
け、さらに前記第１温度センサと前記第２温度センサか
らの検知信号から算出される温度差が所定の温度差以上
に達したとき前記酸化処理部でガスに供給する熱量を減
少または停止する制御部とを備えたことを特徴とする請
求項１または２記載の廃プラスチック減容装置。
【請求項７】前記排出路には排出するガスの成分濃度を
検知するガスセンサと、前記ガスセンサからの検知信号
により所定の濃度以上に達したとき前記酸化処理部でガ
スに供給する熱量を減少または停止する制御部とを備え
たことを特徴とする請求項１または２記載の廃プラスチ
ック減容装置。