JP2007154518A

JP2007154518A - 防犯砂利

Info

Publication number: JP2007154518A
Application number: JP2005351299A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Omuro; 和彦大室; Kokichi Kaneko; 孝吉金子
Original assignee: Nihon Kogyo KK; Nihon Funen Co Ltd
Current assignee: Nihon Kogyo KK; Nihon Funen Co Ltd
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】地面に敷設して上を歩くときの騒音を大きくし、さらに、この状態を長期間にわたって保持する。
【解決手段】防犯砂利は、無機質材を焼結して、かつ所定の大きさに加工している。防犯砂利は、ガラスを、連続気泡を有する状態に発泡焼結して、表面に気泡による凹凸を設けており、さらに、表面に酸化チタンからなる光触媒を付着している。
【選択図】図２

Description

本発明は、地面に敷設される防犯砂利に関し、とくに侵入者が上を歩くときに大きな騒音を発生する防犯砂利に関する。

本発明者は、廃棄ガラスを有効に再利用するために、これを破砕して発泡状態に焼成してガラス発泡体とする製造方法を開発した。（特許文献１参照）
特開２００１−３１４３６号公報

本発明者が開発した方法で製造される発泡ガラスの焼成体は、たとえば、数センチの大きさの粒状として、地盤の改良材として地中に埋設される。地中に埋設されたガラス発泡体は、地面の排水をよくして水溜りができるのを有効に阻止する。ガラス発泡体は無機の発泡体であるために、極めて優れた耐候性と耐久性があって、地面の排水性を長期間にわたって維持できる特長がある。

さらに、本発明者はガラス発泡体からなる砂利の種々の特性を試験して、極めて特異な物性を見いだした。すなわち、地面に敷設して上を歩くときに発生する騒音レベルが相当に大きくなる特性を見いだした。この特性の砂利は、家屋の周囲に敷設されて、外部からの侵入者を騒音で知らせることができる。この砂利は、外部からの侵入者を電気的に検出する防犯装置のように、停電や故障による誤動作がなく、外部からの侵入者を確実に知らせる優れた防犯砂利となる。本発明者は、さらに防犯砂利としての特性を向上するために、種々の試行錯誤を繰り返した結果、ガラス発泡体からなる防犯砂利は、連続気泡を有するように発泡させることで、発生する騒音レベルをさらに高くできることを見いだした。連続気泡の防犯砂利は、上を歩いたときに砂利が擦れ合って騒音を発生する。また、発生する騒音は、連続気泡を透過して、減衰しないように外部に放射される。このため、連続気泡を有する状態に発泡焼結したガラス発泡体からなる防犯砂利は、連続気泡によって、発生する騒音を相当に大きくできる特徴がある。ただ、この防犯砂利は、地面に敷設して使用されるとき、月日が経過するにしたがって、発生する騒音が次第に小さくなる欠点がある。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、地面に敷設して上を歩くときに騒音を大きくでき、さらにこの状態を長期間にわたって保持できる防犯砂利を提供することにある。

本発明の防犯砂利は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
防犯砂利は、無機質材を焼結して、かつ所定の大きさに加工している。防犯砂利は、ガラスを、連続気泡を有する状態に発泡焼結して、表面に気泡による凹凸を設けており、さらに、表面に酸化チタンからなる光触媒を付着している。

本発明の防犯砂利は、ガラスに顔料を添加して発泡焼結することができる。本発明の防犯砂利は、平均粒子径を１０ｍｍよりも大きく、５０ｍｍよりも小さくすることができる。本発明の防犯砂利は、焼結されたガラス発泡体を破砕して所定の粒径とすることができる。さらに、本発明の防犯砂利は、ガラスに無機質粉末を添加して発泡焼結することができる。

本発明の防犯砂利は、地面に敷設して上を歩くときの騒音を大きくでき、さらにこの状態を長期間にわたって保持できる特長がある。それは、本発明の防犯砂利が、連続気泡を有する状態にガラスを発泡焼結して、表面に気泡による凹凸を設けると共に、表面に酸化チタンからなる光触媒を付着しているからである。この構造の防犯砂利は、連続気泡を有する状態に発泡焼結しているので、発生する騒音レベルを高くできる。しかも、この防犯砂利は、表面に酸化チタンからなる光触媒を付着しているので、光触媒の酸化チタンの作用で連続気泡に堆積する汚れを分解し、気泡が目詰まりするのを有効に防止できる。したがって、本発明の防犯砂利は、地面に敷設して使用する状態で、月日が経過しても、発生する騒音が次第に小さくなるのを防止できる特長が実現できる。また、光触媒の酸化チタンの作用で顔料で色づけした砂利の色合いの持続性があり鑑賞としても効果的である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための砂利を例示するものであって、本発明は砂利を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１は、防犯砂利の製造装置を示す。この製造装置は、ガラス瓶やガラス板等の廃棄ガラスを破砕し、破砕した廃棄ガラスに発泡剤等の添加物を添加して原料破砕物とし、これを発泡状態に焼成してガラス発泡体とし、さらにこれを破砕して防犯砂利の原料とする。

この図の製造装置は、廃棄ガラスを蓄えるホッパー６と、ホッパー６から供給される廃棄ガラスを加熱して焼成する焼成炉１と、焼成炉１で加熱された廃棄ガラスを急冷する冷却機４と、冷却機４で急冷された廃棄ガラスを破砕する破砕機５と、破砕機５で破砕された廃棄ガラスに発泡剤等の添加物を添加した原料破砕物を蓄える原料タンク７とを備える。

ホッパー６は、ガラス瓶やガラス板等の廃棄ガラスを蓄えて、焼成炉１の加熱コンベア３に供給する。ホッパー６は下端にフィーダー８を備えている。フィーダー８はホッパー６の廃棄ガラスを加熱コンベア３に定量供給する。

焼成炉１は、廃棄ガラスを下部で加熱して、原料破砕物を中央部ないし上部で焼成する。焼成炉１はトンネル炉で、原料破砕物を焼成温度まで加熱して移送する焼成コンベア２を上部に水平に配設し、廃棄ガラスを加熱する加熱コンベア３を下部に配設している。焼成炉１は内部でガスを燃焼させて所定の温度に焼成、加熱するガス炉である。焼成炉１は、焼成コンベア２で供給される原料破砕物の焼成温度を、たとえば７５０〜１０００℃、好ましくは８００〜９５０℃、さらに好ましくは８００〜９００℃とする。加熱コンベア３で供給される廃棄ガラスの加熱温度は、たとえば４００〜８００℃、好ましくは４００〜７５０℃、さらに好ましくは４００〜７００℃とする。

図に示す焼成炉１は、焼成コンベア２の排出側にガラス発泡体の急冷破砕機９を設けている。急冷破砕機９は、焼成コンベア２で発泡状態に焼結されたガラス発泡体に散水する散水ノズル１０を有する。散水ノズル１０はガラス発泡体を急冷して、平均粒径を１０〜５０ｍｍとする固形状に破砕する。この構造の焼成炉１は、ガラス発泡体を所定の大きさに破砕して排出できる。

冷却機４は、焼成炉１で加熱された廃棄ガラスを急冷する。図の冷却機４は、加熱コンベア３に載って移送されてくる廃棄ガラスに散水して急冷する散水ノズル１１を備える。散水ノズル１１は、加熱コンベア３の上方に位置して下向きに配設される。散水ノズル１１は、加熱コンベア３で焼成炉１から排出される廃棄ガラスに散水して急冷する。

急冷された廃棄ガラスは、破砕機５で破砕される。破砕機５は廃棄ガラスを破砕できる全ての機械、たとえば、ボールミル等の破砕機が使用できる。破砕機は、ボールミルに代わってジョウクラッシャーやロールクラッシャー等も使用できる。破砕機５は、加熱後に急冷されて無数のひび割れのある破砕されやすい廃棄ガラスを破砕する。破砕機５は、たとえば廃棄ガラスの平均粒径が０．５〜２ｍｍ、好ましく０．５〜１．５ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜１．２ｍｍとなるように破砕する。

破砕機５で破砕された廃棄ガラスは、図の鎖線で示す混合機１３で発泡剤を混合して原料破砕物とする。ただし、発泡剤は、破砕機に供給される廃棄ガラスに添加して破砕機で混合することもできる。発泡剤には、炭酸カルシウム、カーボン、炭酸マグネシウム、ドロマイト、炭酸ナトリウム、炭酸ソーダ等を使用する。さらに、原料破砕物は、発泡剤に加えて、無機質材を粉粒体とした添加物を混合することもできる。添加物の添加量は、たとえば、０〜５０重量％とすることができる。添加物には、ホウ砂、パーライト、バーミクライト、軽石、火山れき、膨張スラグ、膨張けつ岩等を使用する。

さらに、原料破砕物は、添加材として、焼成するときに低い温度で溶融するフラックスやフリットを添加することもできる。フラックスやフリットの添加量は、０〜３０重量％とする。フラックスやフリットは、低い焼成温度で溶融して廃棄ガラスを焼結する。フラックスやフリットは、屈伏点を５００〜７００℃とするものを使用する。

フリットには、例えば、鉛白１１６重量部、長石１１１重量部、珪砂２８重量部、石灰石２０重量部、亜鉛科１２重量部、粘土２１重量部の混合物を溶融して粉砕したもの、あるいは、珪砂６０重量部、硝石２２重量部、食塩７．２重量部、みょうばん３．６重量部、ソーダ灰３．６重量部、石膏３．６重量部の混合物を溶融して粉砕したもの等が使用できる。フリットは、混合材料でもって融点が調整できる。

原料破砕物は原料タンク７に蓄えられて、焼成炉１の焼成コンベア２に供給される。原料タンク７は、原料破砕物を焼成コンベア２に供給するフィーダー１２を下部に備えている。原料タンク７の原料破砕物は、フィーダー１２で焼成コンベア２に供給される。原料破砕物は、連続運転される焼成コンベア２に定量供給され、焼成炉１を通過して発泡状態に焼結される。

廃棄ガラスを原料として、以下のようにしてガラス発泡体を製造する。
(1) ガラス瓶であるソーダガラスの廃棄ガラスを、ホッパーから加熱コンベアに供給する。加熱コンベアに供給された廃棄ガラスは、焼成炉を通過して約５００℃に加熱される。
(2) 加熱コンベアの排出側に設けている冷却機で、加熱された廃棄ガラスに散水して急冷する。この状態で廃棄ガラスには無数の微細な割れが発生する。
(3) 急冷した廃棄ガラスに、発泡剤として炭酸カルシウムを添加して破砕機に供給する。発泡剤の添加量は、２重量％とする。ただし、発泡剤の種類と添加量は、焼結されたガラス発泡体の発泡状態を特定するので、連続気泡を有する状態で焼結させるように、発泡剤の種類と添加量が特定され、たとえば、発泡剤に、炭酸カルシウム、カーボン、炭酸マグネシウム、ドロマイト、炭酸ナトリウム、炭酸ソーダを使用して、その添加量を、１〜５重量％とする。
(4) 破砕機は、廃棄ガラスを破砕すると共に発泡剤を混合して原料破砕物とする。破砕機は、廃棄ガラスを平均粒径が約１ｍｍとなる粒径に破砕する。

以上の方法は、原料に廃棄ガラスを使用するが、廃棄ガラスには、たとえば、０〜５０重量％の、ホウ砂、パーライト、バーミクライト、軽石、火山れき、膨張スラグ等の無機粉末を添加することができる。また、原料は破砕した状態で、発泡剤を添加し混合することもできる。

(5) 原料破砕物を焼成コンベアの上に、たとえば、幅５００ｍｍ、厚さ１０ｍｍに供給する。焼成コンベアは、焼成炉を通過して上に載せている原料破砕物を発泡状態に焼成する。ガラス発泡体は、連続気泡ができる状態で、約４倍に発泡して約５０ｍｍの厚さとなる。この焼成工程において、原料破砕物は、焼成コンベアに載せられて、８００〜９００℃、好ましくは８５０〜９００℃の焼成温度に１時間焼成されて、発泡焼結される。
(6) 発泡状態に焼成されたガラス発泡体を、焼成炉から出る部分で急冷破砕機で急冷する。急冷破砕機は、ガラス発泡体に散水して急冷する。ただし、急冷破砕機は、冷たい空気をガラス発泡体に吹き付けて急冷することもできる。急冷破砕機で急冷されたガラス発泡体は、熱収縮して粒状に破壊される。とくに、ガラス発泡体は内部に高温の気体を含む状態で発泡しているので、熱収縮によって能率よく破壊される。破壊されたガラス発泡体は、平均粒径が１０ｍｍよりも大きくて、５０ｍｍよりも小さくなって、防犯砂利の原料となる。加熱状態の発泡ガラスを急冷する方法は、発泡ガラスを能率よく所定の粒径に破砕できる。

以上の方法で製造される防犯砂利の原料砂利は、表面に酸化チタンを付着させて、図２に示す防犯砂利となる。原料砂利は、光触媒となる酸化チタンの微粉末を未硬化で液状のバインダーに混合し、酸化チタンとバインダーとの混合物を、撹拌している原料砂利に噴霧して、表面に酸化チタンを付着させる。また、バインダーに酸化チタンを混合している溶液に原料砂利を浸漬して、原料砂利の表面に酸化チタンを付着することもできる。酸化チタンは、バインダーを介して原料砂利の表面に付着できる。

表面に酸化チタンの付着された原料砂利は、乾燥してバインダーを硬化させる。バインダーで酸化チタンを原料砂利の表面に付着する防犯砂利は、酸化チタンをしっかりと付着できる。ただ、本発明の防犯砂利は、酸化チタンを必ずしも接着剤で原料砂利の表面に付着する必要はない。たとえば、酸化チタンの微粉末を水に拡散して原料砂利に噴霧し、あるいは酸化チタンを拡散させる水に原料砂利を浸漬して、酸化チタンを原料砂利の表面に付着し、その後、乾燥して水を除去して、酸化チタンを原料砂利の表面に付着することもできる。この防犯砂利は、原料砂利の表面に酸化チタンを焼き付けて付着して耐候性をさらに向上できる。以上の防犯砂利は、発泡状態に焼結された原料砂利の表面にできる無数の凹凸に、酸化チタンの微粉末を付着させる。

酸化チタンの付着量は、原料砂利に対して、０．１重量％とする。この防犯砂利は、光触媒の酸化チタンの作用で連続気泡に堆積する汚れを分解し、６カ月経過後も、上を歩くときに発生する騒音レベルがほとんど低下しない優れた特性を示す。ただ、本発明の防犯砂利は、酸化チタンの付着量を、０．０１重量％〜１重量％とすることもできる。酸化チタンの付着量が少ないと、光触媒としての効果が低下し、気泡の汚れが堆積して経時的に騒音レベルが低下する。反対に酸化チタンの付着量を多くすると、防犯砂利のコストが高くなる。地面に敷設されて、上を歩くときに発生する騒音の低下を少なくするために、防犯砂利は、０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ましくは約０．１重量％の酸化チタンを付着する。

本発明の一実施例にかかる防犯砂利を製造する装置の一例を示す概略図である。本発明の一実施例にかかる防犯砂利の斜視図である。

符号の説明

１…焼成炉
２…焼成コンベア
３…加熱コンベア
４…冷却機
５…破砕機
６…ホッパー
７…原料タンク
８…フィーダー
９…急冷破砕機
１０…散水ノズル
１１…散水ノズル
１２…フィーダー
１３…混合機

Claims

無機質材が焼結され、かつ所定の大きさに加工されてなる防犯砂利であって、
ガラスが、連続気泡を有する状態に発泡焼結されて、表面に気泡による凹凸を設けており、さらに、表面に酸化チタンからなる光触媒を付着してなる防犯砂利。
ガラスに顔料を添加して発泡焼結している請求項１に記載される防犯砂利。
平均粒子径が１０ｍｍよりも大きく、５０ｍｍよりも小さい請求項１に記載される防犯砂利。
焼結されたガラス発泡体が破砕されて所定の粒径としてなる請求項１に記載される防犯砂利。
ガラスに無機質粉末を添加して発泡焼結している請求項１に記載される防犯砂利。