JP2023150778A - ダスト固形化装置の成形室ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】成形孔の内壁に拘束されてしまったロッドの拘束を解くことができ、成形孔の内壁に付着又は固着したダストを除去可能なダスト固形化装置の成形室ユニットを提供すること。
【解決手段】ダストを貯留する貯留槽の下部に配置されて該貯留槽内のダストが流入するように成形孔が設けられ、進出及び退避して往復運動する互いに対向した第１のロッドと第２のロッドとによって該成形孔内で前記ダストが圧縮されるダスト固形化装置の成形室ユニットが、複数の成形室部材を備え、成形孔は前記複数の成形室部材によって形成され、少なくとも一つの前記成形室部材が取り外し可能とする。
【選択図】図２Ａ

Description

本開示は、ダスト固形化装置の成形室ユニットに関する。

金属材料等のレーザー加工、プラズマ加工、および溶接などの際に発生するヒュームは、作業者が吸引すると健康に深刻な被害を与える恐れがある。そのため、作業環境を清浄に保つため集塵装置を作動させて、ダストを作業環境から除去することが行われている。また、集塵装置に収集されたダストは、嵩密度が小さい状態であり、この状態のままでは取り扱いが難しいため、ダストを圧縮して固形化し、扱いやすい状態（例えば、ペレット状）に加工することが行われる。扱いやすい状態に加工されたダストは、再溶融等の処理を行うことで再利用可能となる。

特許文献１は簡便な構造でダストの飛散を防止するとともに、ダストの固形化を行うダスト固形化装置を開示する。このダスト固形化装置は、装置本体と、装置本体に設けられるダストを貯留するホッパと、ホッパ内に設けられた成形孔を有する成形部材と、成形孔内に対して進入、退避自在とされた加圧ロッドと、を備える。このダスト固形化装置では、加圧ロッドを成形孔内に進入させてその内部に充填されたダストを固形化し、固形化物を成形する。また、成形孔の開口部はホッパ内に開放されている。

特開２０２１－０８４０５２号公報

しかしながら、特許文献１記載の装置では、ダスト固形化動作により成形孔の内壁にダストが付着し、ダスト固形化動作を繰り返すと成形孔の内壁に付着したダストが蓄積して固着してしまう。そのため、ロッドが成形孔内に拘束されてしまうことがあり、その結果、ダスト固形化装置に動作異常が生じやすくなるため、改善の余地がある。本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、成形孔内に拘束されてしまったロッドの拘束を解くことができ、成形孔の内壁に付着又は固着したダストを除去可能なダスト固形化装置の成形室ユニットを提供することを目的とする。

上述の課題を解決して目的を達成する本開示の一側面は、ダスト固形化装置の成形室ユニットである。このダスト固形化装置の成形室ユニットは、ダストを貯留する貯留槽の下部に配置されて該貯留槽内のダストが流入するように成形孔が設けられ、進出及び退避して往復運動する互いに対向した第１のロッドと第２のロッドとによって該成形孔内で前記ダストが圧縮される。成形室ユニットは、複数の成形室部材を備えており、成形孔は、該複数の成形室部材によって形成され、少なくとも一つの該成形室部材が取り外し可能である。各ロッドは成形孔の軸線上に位置し、軸方向垂直断面とは、成形孔の長軸方向を横切る断面をいう。軸方向は、各ロッドの長軸方向であり、成形孔の長軸方向と概ね一致する。

上記構成のダスト固形化装置によれば、成形孔内に拘束されてしまったロッドの拘束を解くことができ、成形孔の内壁に付着又は固着したダストを除去することができる。その結果、ダスト固形化装置の動作異常の発生を抑え、また、動作異常が発生した場合の復旧を迅速に行うことができる。

一実施形態においては、成形孔に連通する開口部材が成形孔の外側に設けられている。これにより、ロッド進入時に成形孔からダストが流出することを抑制することができる。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、成形孔内に拘束されてしまったロッドの拘束を解くことができ、成形孔の内壁に付着又は固着したダストを除去することができる。

実施形態に係るダスト固形化装置の概略構成を示す図である。 図１に示す成形室ユニットの斜視図である。 図２Ａに示す成形室ユニットの分解斜視図である。 第１の変形例である成形室ユニットの斜視図である。 図３Ａに示す成形室ユニットの分解斜視図である。 軸方向垂直断面が正六角形である加圧ロッドを示す概略図である。 軸方向垂直断面が正六角形である成形孔に軸方向垂直断面が円形である加圧ロッドが進出した状態を示す軸方向垂直断面図である。 軸方向垂直断面が円形である成形孔に軸方向垂直断面が正六角形である加圧ロッドが進出した状態を示す軸方向垂直断面図である。

以下、図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。「上」「下」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。

図１は、本実施形態に係るダスト固形化装置１の概略構成を示す図である。図１に示すダスト固形化装置１は、貯留槽（例えば、ホッパ）１１と、貯留槽１１の下部に配置されたダスト固形化部１２と、を備える。

貯留槽１１は、傾斜側壁１１０を備え、上方から落下するダストを貯留する。

ダスト固形化部１２は、成形孔１２２が設けられた成形部材１２１と、第１のロッドである加圧ロッド１２３と、第２のロッドである閉止ロッド１２４と、成形された固形化物が排出される排出孔１２５と、加圧ロッド１２３を駆動する加圧シリンダ１２６と、閉止ロッド１２４を駆動する閉止シリンダ１２７と、を備える。成形孔１２２は、加圧ロッド１２３と閉止ロッド１２４との間に配置され、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４を挿入可能な貫通孔である。

成形部材１２１は、貯留槽１１内下部のダストが流入するように成形孔１２２が設けられた部材である。成形孔１２２は、加圧ロッド１２３と閉止ロッド１２４との間に配置され、第１の開口１２２１と第２の開口１２２２とが貫通する、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４を挿入可能な貫通孔である。ここで、成形孔１２２の軸方向垂直断面（長軸方向を横切る断面）は円形である。なお、各ロッドは成形孔の軸線上に位置し、軸方向垂直断面とは、成形孔の長軸方向を横切る断面をいう。軸方向は、各ロッドの長軸方向であり、成形孔の長軸方向と概ね一致する。

加圧ロッド１２３は、軸方向垂直断面が円形であり、成形孔１２２内に第１の開口１２２１から進出及び退避し往復運動可能な第１のロッドである。閉止ロッド１２４は、軸方向垂直断面が円形であり、成形孔１２２内に第２の開口１２２２から進出及び退避し往復運動可能な第２のロッドであり、固形化物の成形時には成形孔１２２内に一定寸法進出して停止し、静止するロッドである。加圧ロッド１２３は、成形孔１２２内に進出及び退避するように駆動されて往復運動し、成形孔１２２から退避すると貯留槽１１内下部のダストが成形孔１２２内に流入する。加圧ロッド１２３は、成形孔１２２内に進出して成形孔１２２内に流入したダストを押し込む。成形孔１２２内では、互いに対向した加圧ロッド１２３の加圧面と閉止ロッド１２４の加圧面とによりダストが押し固められて圧縮されることで、ペレット状の固形化物が成形される。

排出孔１２５は、成形された固形化物を落下させて排出するための孔である。成形された固形化物は、加圧ロッド１２３と閉止ロッド１２４との間に挟持され、排出孔１２５まで搬送されて排出される。加圧シリンダ１２６は、加圧ロッド１２３を往復運動させる駆動源である。閉止シリンダ１２７は、閉止ロッド１２４を往復運動させる駆動源である。

なお、本開示は、図１に示す形態に限定されるものではなく、加圧ロッド１２３及び加圧シリンダ１２６の位置と閉止ロッド１２４及び閉止シリンダ１２７の位置とは、入れ替えてもよい。

図１に示すダスト固形化装置１は、図示しない制御部によって動作を制御される。図示しない制御部は、具体的には、加圧シリンダ１２６及び閉止シリンダ１２７に動作指令を出力することで、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４の動作を制御する。

図２Ａは、図１に示す成形部材１２１の斜視図であり、第１の開口１２２１側からの斜視が示されている。図２Ｂは、図２Ａに示す成形部材１２１の分解斜視図である。成形部材１２１は、第１の成形室部材２０１及び第２の成形室部材２０２により構成されている。第１の成形室部材２０１には、第２の成形室部材２０２を挿入する、部材挿入孔２１０及び密封部２１１が設けられている。第２の成形室部材２０２には、挿入部２２０及び密封部２２１が設けられている。成形孔１２２は、部材挿入孔２１０に挿入部２２０が挿入されることで、成形部材１２１内に形成される。密封部２１１及び密封部２２１は、成形部材１２１の外へのダストの漏れを防止するための部材である。

本実施形態に係るダスト固形化装置１の成形室ユニットは、図２Ａに示す成形部材１２１に限定されるものではない。

（変形例１）
図３Ａは、第１の変形例である成形部材１２１ａの斜視図であり、第１の開口１２２１側からの斜視が示されている。図３Ｂは、図３Ａに示す成形部材１２１ａの分解斜視図である。成形部材１２１ａは、第１の成形室部材２０１ａ及び第２の成形室部材２０２により構成されている。第１の成形室部材２０１ａは、図２Ａに示す第１の成形室部材２０１に比して、第１の開口１２２１及び第２の開口１２２２の各々に、連通孔２１２が設けられた板状の開口部材２１３を備える点で相異し、その他の構成は同じである。連通孔２１２は、第１の開口１２２１及び第２の開口１２２２に連通している。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、連通孔２１２が設けられた板状の開口部材２１３を備えることで、成形孔１２２と各ロッド１２３，１２４を適切な位置に補正することができる。なお、連通孔２１２が設けられた板状の開口部材２１３は、第１の開口１２２１及び第２の開口１２２２の各々に設けられていてもよく、又は、いずれか一方にのみ設けられていてもよい。

（その他変形例）
なお、本実施形態では、成形孔１２２、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４の軸方向垂直断面が円形である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態の変形例として、成形孔１２２、加圧ロッド１２３及び閉止ロッド１２４の軸方向垂直断面は正六角形等の多角形であってもよい。図４は、軸方向垂直断面が正六角形である加圧ロッド１２３ｃを示す概略図である。図４においては、軸方向垂直断面が正六角形である成形孔１２２ａ内に加圧ロッド１２３ｃが進出している。なお、図５には、加圧ロッド１２３ｃを示しているが、閉止ロッド１２４についても同様の形状とすることができる。

また、ロッドの軸方向垂直断面と、成形孔の軸方向垂直断面とは、一致していなくてもよい。図５は、軸方向垂直断面が正六角形である成形孔１２２ａに軸方向垂直断面が円形である加圧ロッド１２３が進出した状態を示す軸方向垂直断面図であり、図６は、軸方向垂直断面が円形である成形孔１２２に軸方向垂直断面が正六角形である加圧ロッド１２３ｃが進出した状態を示す軸方向垂直断面図である。

また、本実施形態では、２つの成形室部材によって成形室ユニットが形成される形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。３つ以上の成形室部材によって成形室ユニットが形成されていてもよい。ただし、成形孔は複数の成形室部材によって形成され、少なくとも一つの成形室部材が取り外し可能であることを要する。

（実施形態のまとめ）
ダスト固形化装置１によれば、成形部材１２１，１２１ａ，１２１ｂは、複数の成形室部材を備えており、成形孔１２２が複数の成形室部材２０１，２０１ａ，２０１ｂ，２０２によって形成され、少なくとも一つの成形室部材が取り外し可能となっており、成形室ユニットは分解可能である。そのため、成形孔の内壁に付着又は固着したダストを除去することができる。また、ロッドが成形孔内に拘束されてしまった場合に、ロッドを解放することができる。その結果、ダスト固形化装置１における動作異常の発生を抑制するとともに、動作異常が発生した場合にも迅速に復旧させることができる。

成形孔１２２に連通する、連通孔２１２が設けられた板状の開口部材２１３を備えることで、各ロッド１２３，１２４の進入時に成形孔１２２からダストが流出することを抑制することができる。

１ ダスト固形化装置、１１ 貯留槽、１１０ 傾斜側壁、１２ ダスト固形化部、１２１，１２１ａ，１２１ｂ 成形部材、１２２ 成形孔、１２２１ 第１の開口、１２２２ 第２の開口、１２３，１２３ｃ 加圧ロッド、１２４ 閉止ロッド、１２５ 排出孔、１２６ 加圧シリンダ、１２７ 閉止シリンダ、２０１，２０１ａ，２０１ｂ 第１の成形室部材、２１０ 部材挿入孔、２１１ 密封部材、２１２ 連通孔、２１３ 開口部材、２０２ 第２の成形室部材、２２０ 挿入部材、２２１ 密封部材

Claims (2)

1. ダストを貯留する貯留槽の下部に配置されて該貯留槽内のダストが流入するように成形孔が設けられ、進出及び退避して往復運動する互いに対向した第１のロッドと第２のロッドとによって該成形孔内で前記ダストが圧縮されるダスト固形化装置の成形室ユニットであって、
   前記成形室ユニットは、複数の成形室部材を備え、
   前記成形孔は前記複数の成形室部材によって形成され、少なくとも一つの前記成形室部材が取り外し可能である、ダスト固形化装置の成形室ユニット。
2. 前記成形孔に連通する開口部材が前記成形孔の外側に設けられた、請求項１に記載のダスト固形化装置の成形室ユニット。
   
   

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