(57)【要約】【課題】簡単な構造のうえに粒子状材料の性質を利用するだけで固結させることが可能な遠心圧縮装置を提供する。【解決手段】遠心力を利用して粒子状材料を固結させるための遠心圧縮装置１である。  そして、鉛直に延伸された回転軸部２１を有する回転駆動機構２と、回転駆動機構の回転に伴って回転する前記粒子状材料Ｍの収容室３１と、回転軸部の放射方向の収容室の側面に配置される多孔板３２１と、回転駆動機構の回転に伴って回転するとともに収容室と対峙するように設けられた錘部３３と、錘部に作用した遠心力を多孔板に伝達する伝達機構３４とを備えている。  さらに、収容室、加圧面部、錘部及び伝達機構によって構成される載荷部３は、回転駆動機構に対して複数組が設けられ、回転駆動機構が回転すると錘部の遠心力によって多孔板が移動して粒子状材料が圧縮される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心力を利用して粒子状材料を固結させるための遠心圧縮装置であって、
第１方向に延伸された回転軸を有する回転駆動機構と、
前記回転駆動機構の回転に伴って回転する前記粒子状材料の収容室と、
前記回転軸の放射方向の前記収容室の側面に配置される加圧面部と、
前記回転駆動機構の回転に伴って回転するとともに前記収容室と対峙するように設けられた錘部と、
前記錘部に作用した遠心力を前記加圧面部に伝達する伝達機構とを備え、
前記収容室、加圧面部、錘部及び伝達機構によって構成される載荷部は、前記回転駆動機構に対して複数組が設けられ、前記回転駆動機構が回転すると前記錘部の遠心力によって前記加圧面部が移動して前記粒子状材料が圧縮されることを特徴とする遠心圧縮装置。
【請求項２】
前記収容室は前記回転駆動機構から放射方向に延びるアーム部の先端に設けられるとともに、前記錘部は前記収容室の外周側に配置され、
前記収容室の前記回転軸側の側面に配置された前記加圧面部に対して前記伝達機構を介して前記回転軸側から前記錘部の遠心力が作用することを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮装置。
【請求項３】
前記収容室は前記回転駆動機構に対して前記第１方向の位置が固定されているのに対して、前記錘部及び伝達機構は前記収容室の前記第１方向の範囲で移動可能となるように前記回転駆動機構に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮装置。
【請求項４】
前記収容室は前記回転駆動機構に隣接して設けられているとともに、前記錘部は前記回転軸を挟んだ反対側に配置され、
前記収容室の外周側の側面に配置された前記加圧面部に対して前記伝達機構を介して外周側から前記錘部の遠心力が作用することを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮装置。
【請求項５】
前記粒子状材料は月面表層のレゴリスであり、前記錘部は前記レゴリスを充填することによって形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の遠心圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心力を利用して粒子状材料を固結させるための遠心圧縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人類が月面上で長期間、活動するには、拠点となる月面基地を構築する必要があるが、月面基地用の建設資材をすべて地球から輸送するとなると、莫大な費用と時間がかかる。
【０００３】
このため、月面表層の堆積層であるレゴリスを有効に利用して、ブロックなどの建設資材を製造する技術が提案されている（特許文献１−３参照）。例えば、特許文献１は、シリカを含む酸化物とレゴリスとを高温高圧の真空中で焼結させて冷却機で冷却することで、月面上で資材を製造する方法を開示している。
【０００４】
一方、特許文献２には、レゴリス集合体の表面に感光性樹脂を塗布して硬化させることで、月面上でブロック体を製造する方法が開示されている。さらに、特許文献３には、レゴリスと嫌気性樹脂とを混錬して月面の環境下で硬化させることで、ブロック体を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−３３９０５１号公報
【特許文献２】特開平０５−１３９８６６号公報
【特許文献３】特開平０５−１１６１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の製造方法では、高温高圧にするためのホットプレス機や冷却機が必要となるため、それらの機械を壊れないように地球から月面まで搬送しなければならない。また、特許文献２，３に開示された製造方法では、感光性樹脂や嫌気性樹脂を液体の状態で地球から月面まで搬送しなければならない。
【０００７】
そこで、本発明は、簡単な構造のうえに粒子状材料の性質を利用するだけで固結させることが可能な遠心圧縮装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の遠心圧縮装置は、遠心力を利用して粒子状材料を固結させるための遠心圧縮装置であって、第１方向に延伸された回転軸を有する回転駆動機構と、前記回転駆動機構の回転に伴って回転する前記粒子状材料の収容室と、前記回転軸の放射方向の前記収容室の側面に配置される加圧面部と、前記回転駆動機構の回転に伴って回転するとともに前記収容室と対峙するように設けられた錘部と、前記錘部に作用した遠心力を前記加圧面部に伝達する伝達機構とを備え、前記収容室、加圧面部、錘部及び伝達機構によって構成される載荷部は、前記回転駆動機構に対して複数組が設けられ、前記回転駆動機構が回転すると前記錘部の遠心力によって前記加圧面部が移動して前記粒子状材料が圧縮されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成された本発明の遠心圧縮装置は、回転軸を有する回転駆動機構によって複数組の載荷部を回転させる。そして、載荷部の収容室に充填された粒子状材料に錘部の遠心力を与えて圧縮させる。
【００１０】
このように遠心力を利用した簡単な構造であれば、装置の組み立てが容易なうえに故障しても修理を簡単に行うことができる。また、圧縮力を作用させて粒子状材料に粒子破砕を起させることで、強固に固結させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の遠心圧縮装置の構成を説明する斜視図である。
【図２】遠心圧縮装置の動作開始前の状態を説明する斜視図である。
【図３】載荷部における載荷状況を説明するために一部切断して示した説明図である。
【図４Ａ】比較のための錘部の無い載荷部の構成を模式的に示した説明図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した錘部の無い載荷部による圧縮力の試算結果を示した図である。
【図５Ａ】本実施の形態の載荷部の構成を模式的に示した説明図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した載荷部による圧縮力の試算結果を示した図である。
【図６】実施例１の遠心圧縮装置の構成を説明する斜視図である。
【図７Ａ】実施例１の回転駆動機構が錘部に接続される構成を説明するために一部のみを抜き出して示した斜視図である。
【図７Ｂ】実施例１の回転駆動機構が収容室に接続される構成を説明するために一部のみを抜き出して示した斜視図である。
【図８】実施例１の載荷状況を説明するために一部切断して示した説明図である。
【図９Ａ】実施例１の載荷部の構成を模式的に示した説明図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示した載荷部の載荷範囲を示した説明図である。
【図９Ｃ】図９Ａに示した載荷部による圧縮力の試算結果を示した図である。
【図１０】実施例２の遠心圧縮装置の構成を説明する斜視図である。
【図１１Ａ】実施例２の回転駆動機構及び収容室の構成を説明するために一部のみを抜き出して示した斜視図である。
【図１１Ｂ】実施例２の錘部、伝達機構及び加圧体の構成を説明するために一部のみを抜き出して示した斜視図である。
【図１２】実施例２の遠心圧縮装置の構成を下から仰ぎ見た斜視図である。
【図１３】実施例２の遠心圧縮装置の載荷状況を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１，２は、本実施の形態の遠心圧縮装置１の全体構成を説明するための斜視図である。図２が遠心圧縮装置１の動作前の状態を示し、図１が遠心圧縮装置１の動作中の状態を示している。
【００１３】
本実施の形態の遠心圧縮装置１は、遠心力を利用して粒子状材料Ｍを固結させるため装置である。粒子状材料Ｍには、圧縮されることによって粒子破砕が発生する性質の材料が使用できる。粒子破砕が発生することで粘着力が生じる材料であれば、接着材などのバインダーを混合させなくても圧縮するだけで固結させることができる。
【００１４】
このような粒子状材料Ｍには、月面表層のレゴリス（岩石の表面を覆うやわらかい堆積層）、月面模擬砂（FJS-1）などが該当する。また、シラス、ラピリ、火山灰土、鹿沼土、軽石などを、粒子状材料Ｍとして使用することもできる。
【００１５】
本実施の形態の遠心圧縮装置１は、第１方向として例えば鉛直に延伸された回転軸を有する回転駆動機構２と、回転駆動機構２に対して複数組が設けられる載荷部３，・・・とによって主に構成される。
【００１６】
回転駆動機構２は、回転軸となる回転軸部２１と、回転軸部２１を収容する円筒状の外殻部２３と、回転駆動機構２を自立させる脚部２４とを備えている。回転軸部２１は、図示は省略されているが、外殻部２３内に搭載されたモータ部の駆動力によって、鉛直方向を中心として回転することができる。
【００１７】
また、回転軸部２１の頭部からは、周方向に９０度間隔で、４つのアーム部２２，・・・が放射状に張り出される。そして、アーム部２２の先端に、載荷部３がそれぞれ設けられる。
【００１８】
載荷部３は、粒子状材料Ｍの収容室３１と、収容室３１の回転軸部２１側の側面に配置される加圧面部としての多孔板３２１と、錘部３３と、錘部３３に作用した遠心力を多孔板３２１に伝達する伝達機構３４とを備えている。
【００１９】
収容室３１が設けられるモールド３１０は、例えば円筒状に形成される。モールド３１０の回転軸部２１側には、音叉形状の接続部３１２が設けられ、ヒンジ部２２１を介して回転駆動機構２のアーム部２２に接続される。
【００２０】
回動自在のヒンジ部２２１を介してアーム部２２に載荷部３が取り付けられていれば、動作時は図１に示すようにアーム部２２の延伸方向に載荷部３が配置されることになる。一方、動作前後は、図２に示すように、載荷部３はアーム部２２から垂下された状態になる。このような構成にすることによって、コンパクトな運搬形態にでき、運搬や設置などの取り扱いが容易になる。
【００２１】
収容室３１は、円筒状のモールド３１０の底部に設けられる。よって、本実施の形態では、収容室３１は円柱状の空間となり、粒子状材料Ｍを固結させて製造される資材となるブロックは円柱状に成形される。このブロックの形状は、モールド３１０又は収容室３１の形状を変更することによって、任意に設定することができる。
【００２２】
図３に示すように、収容室３１には、固結前の粒子状材料Ｍが充填される。そして、回転軸部２１の放射線上にある収容室３１の開放側の側面は、円板状の多孔板３２１によって塞がれる。
【００２３】
多孔板３２１は、粒子状材料Ｍの粒径より小さな独立した孔が複数穿孔された鋼板などによって形成される板材である。圧縮によって粒子状材料Ｍの内部から気体が放出された場合は、多孔板３２１の孔から収容室３１の外部に排出させることができる。
【００２４】
この多孔板３２１を回転軸部２１の放射方向の外周側に移動させる力が作用すると、収容室３１に充填された粒子状材料Ｍが圧縮されることになる。この多孔板３２１は、モールド３１０の内部でピストン移動が可能な円柱状の加圧体３２に押されて移動することになる。
【００２５】
この加圧体３２は、収容室３１と対峙するように配置される錘部３３と伝達機構３４を介して接続される。伝達機構３４は、モールド３１０を挟んで両側に配置される平面視コ字状の連結部３４１，３４１と、連結部３４１，３４１の回転軸部２１側の端部から加圧体３２に向けてモールド３１０の内部を延伸される支圧棒３４２とを備えている。
【００２６】
モールド３１０の側面には、連結部３４１，３４１を通すためのスリット３１１，３１１が設けられている。このスリット３１１は、放射方向に延伸されており、スリット３１１の長さの範囲だけ、加圧体３２をピストン移動させることができる。
【００２７】
錘部３３は、例えば直方体状の箱体であって、内空に土試料Ｗなどを充填することによって質量を増加させる。この土試料Ｗには、粒子状材料Ｍと同じもの又は圧縮しても固結をしない材料など、様々な材料を使用することができる。要するに、固結させる粒子状材料Ｍに遠心力を作用させるための質量が確保できればよい。
【００２８】
収容室３１と錘部３３とは、動作時は同じ放射線上に配置される。そして、回転によって錘部３３に発生した遠心力は、伝達機構３４の連結部３４１を介して支圧棒３４２に伝達される。
【００２９】
そして、支圧棒３４２に伝達された力は、加圧体３２及び多孔板３２１を通って収容室３１に充填された粒子状材料Ｍの側面に作用することになる。要するに、粒子状材料Ｍには、それ自体の質量によって作用する遠心力に加えて、錘部３３の遠心力が作用することになる。
【００３０】
ここで、収容室３１は、モールド３１０と多孔板３２１とによって拘束された空間となっているため、多孔板３２１が移動して粒子状材料Ｍの粒子間の空間が減少すると、その分だけ粒子状材料Ｍが圧縮されることになる。
【００３１】
次に、本実施の形態の遠心圧縮装置１の圧縮効果を検証するために行った試算について説明する。
【００３２】
まず、比較のために、図４Ａに示すように錘部の無い載荷部３９をモデル化して試算を行った。載荷部３９は、円筒状のモールド３９０と、モールド３９０の底部に設けられる収容室３９１と、収容室３９１の側面を塞ぐ加圧板３９２とによって構成される。加圧板３９２は、収容室３９１に充填された粒子状材料Ｍの側面に密着するように、バネ部３９３によって仮押さえされる。
【００３３】
載荷部３９は、回転中心Ｓから粒子状材料Ｍの中央までの距離を30cmとする。また、粒子状材料Ｍを充填する収容室３９１の大きさは、直径5cm、奥行き7cmとする。
【００３４】
このような構成の載荷部３９を回転させて遠心力を与えると、粒子状材料Ｍには、図４Ｂに示すような圧縮力が作用することになる。これは、粒子状材料Ｍ自体の質量（72.3g）による遠心力（相対遠心加速度5000G）で、回転中心Ｓから最も離れたモールド３９０の底面で最大の1.8MPaとなり、加圧板３９２の背面では0MPaとなる。なお、この試算では、加圧板３９２とバネ部３９３の質量を０と仮定している。
【００３５】
これに対して、図５Ａに示すように、本実施の形態の遠心圧縮装置１と同様に錘部３３を有する載荷部３をモデル化した試算も行った。載荷部３は、回転中心Ｓから粒子状材料Ｍの中央までの距離を30cmとする。また、粒子状材料Ｍを充填する収容室３１の大きさは、直径5cm、奥行き7cmとする。そして、回転中心Ｓから錘部３３の中央までの距離を50cmとする。
【００３６】
このような構成の載荷部３を回転させて遠心力を与えると、粒子状材料Ｍには、図５Ｂに示すような圧縮力が作用することになる。これは、粒子状材料Ｍ質量（72.3g）及び錘部３３の質量（400g）による遠心力（相対遠心加速度5000G）で、回転中心Ｓから最も離れたモールド３１０の底面で最大の11.1MPaとなり、多孔板３２１の背面では10MPaとなった。
【００３７】
これらの結果を比較すると、錘部３３を設けることによって錘部が無い場合と比較して６倍以上の圧縮力（10MPa以上）を粒子状材料Ｍに付与することができることがわかる。月面のレゴリスや月面模擬砂（FJS-1）などの粒子状材料Ｍが10MPa（必要圧縮力ＴＰ）以上の圧縮力を受けると、粒子破砕が起きて粘着力が生じ、強固に固結される。
【００３８】
次に、本実施の形態の遠心圧縮装置１の作用について説明する。
【００３９】
このように構成された本実施の形態の遠心圧縮装置１は、鉛直に延伸された回転軸部２１を有する回転駆動機構２によって複数組の載荷部３，・・・を回転させる。そして、載荷部３の収容室３１に充填された粒子状材料Ｍに錘部３３の遠心力を与えて圧縮させる。
【００４０】
このように遠心力を利用した簡単な構造であれば、装置の組み立てが容易なうえに故障しても修理を簡単に行うことができる。すなわち、遠心圧縮装置１の駆動機構は、回転駆動を行わせる回転駆動機構２のみであり、構造が単純で、分解して搬送しても容易に組み立てることができる。また、故障した場合も、現地で簡単に修理を行うことができる。
【００４１】
そして、圧縮力を作用させて粒子状材料Ｍに粒子破砕を起させることで、強固に固結させることができる。付与する圧縮力の大きさは、錘部３３の質量を調整することで、容易に増減できる。
【００４２】
また、錘部３３の質量は、現地で調達可能な土試料Ｗの充填量で調整可能なため、輸送費の増加を抑えることができる。さらに、錘部３３によって作用させる遠心力が大きくなれば、粒子状材料Ｍ自体の質量による遠心力の影響が小さくなって、均質な建材（ブロック）を製造することができる。
【実施例１】
【００４３】
以下、前記実施の形態とは別の形態の遠心圧縮装置４について、図６−図９Ｃを参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。
【００４４】
実施例１の遠心圧縮装置４は、鉛直に延伸された回転軸を有する回転駆動機構５と、回転駆動機構５に対して複数組が設けられる載荷部６，・・・とによって主に構成される。
【００４５】
回転駆動機構５の回転軸となる回転軸部５１は、図８に示すように、回転及び上下動をするピストン軸部５１１と、回転のみの外筒軸部５１２とによって主に構成される。外筒軸部５１２は、ベース部５４によって回転自在に支持される。ここで、図８は、載荷部６と回転駆動機構５との関係を分かり易く説明するために、１組の載荷部６のみを図示している。
【００４６】
外筒軸部５１２は、図示は省略されているが、内部に搭載されたモータ部の駆動力によって、鉛直方向を中心として回転することができる。そして、図７Ｂに示すように、円筒状の外筒軸部５１２の上面の中央には、挿通孔５１２ａが設けられ、その挿通孔５１２ａに図７Ａに示すような円柱状のピストン軸部５１１が挿し込まれる。ここで、図７Ａ及び図７Ｂでは、回転駆動機構５に接続される１組の載荷部６の構成のみを図示している。
【００４７】
外筒軸部５１２の周壁には、周方向に９０度間隔で、軸方向に延びるスリット５１２ｂ，・・・が設けられる。このスリット５１２ｂにピストン軸部５１１から放射方向に伸縮可能に張り出される錘用アーム５２１が通される。
【００４８】
一方、外筒軸部５１２のスリット５１２ｂの両側からは、アーム部５２，・・・が放射状に張り出される。ここでは、スリット５１２ｂの４隅に近接する位置からそれぞれ角棒状のアーム部５２，・・・を張り出させる。
【００４９】
アーム部５２，・・・の先端には、直方体状のモールド６１０が設けられる。このモールド６１０は、外筒軸部５１２側が開放されており、底部（外周側）には粒子状材料Ｍの収容室６１が設けられる。
【００５０】
このため本実施例１では、収容室６１は直方体状の空間となり、粒子状材料Ｍを固結させて製造される資材となるブロックは、直方体状に成形される。このブロックの形状は、モールド６１０又は収容室６１の形状を変更することによって、任意に設定することができる。
【００５１】
そして、ピストン軸部５１１から張り出されてスリット５１２ｂに通された錘用アーム５２１は、収容室６１に向けて伸縮可能な構成（例えばテレスコピック機構）で延伸される。この錘用アーム５２１の先端には、挟持部５２１ａが設けられる。
【００５２】
この挟持部５２１ａは、上下に間隔を置いて配置される一対の板材によって構成されており、板材間の錘部６３側の端部に加圧ローラ６２が挟持される。この加圧ローラ６２は、動作時には収容室６１と対峙するように配置される錘部６３と伝達機構６４を介して接続される。
【００５３】
伝達機構６４は、錘部６３の両側に取り付けられる棒状の先端部６４１，６４１と、回動自在のヒンジ部６４２を介して先端部６４１にそれぞれ接続される水平部６４３，６４３と、水平部６４３，６４３のピストン軸部５１１側の端部から加圧ローラ６２に向けて挟持部５２１ａの内部を延伸される支圧部６４４，６４４とを備えている。
【００５４】
図８に示すように、粒子状材料Ｍは、加圧面部となる多孔板６２１を介して加圧ローラ６２によって押し付けられる。なお、収容室６１に充填された粒子状材料Ｍの開放側の面が自立可能な程度に締め固められている場合は、多孔板６２１を省略することができる。この場合は、加圧ローラ６２の粒子状材料Ｍに接触する面が加圧面部となり、粒子状材料Ｍは加圧ローラ６２によって直接、押圧される。
【００５５】
収容室６１と錘部６３とは、動作時は同じ放射線上に配置される。そして、回転によって錘部６３に発生した遠心力は、伝達機構６４の支圧部６４４を介して加圧ローラ６２に伝達される。
【００５６】
さらに、加圧ローラ６２に押された多孔板６２１を介して、収容室６１に充填された粒子状材料Ｍの側面に錘部６３の遠心力が作用することになる。この加圧ローラ６２は、ピストン軸部５１１の上下動に伴って上下方向に移動する。要するに、加圧ローラ６２によって多孔板６２１は、局所的に荷重を受けることになるが、加圧ローラ６２は多孔板６２１の全体にわたって移動するため、結果的には多孔板６２１の全体を押すことができる。
【００５７】
次に、本実施例１の遠心圧縮装置４の圧縮効果を検証するために行った試算について説明する。
【００５８】
図９Ａに示すように、本実施例１の遠心圧縮装置４と同様に上下に移動する錘部６３を有する載荷部６を模して試算を行った。載荷部６は、回転中心となるピストン軸部５１１の中心位置から粒子状材料Ｍの中央までの距離を30cmとする。また、ピストン軸部５１１の中心位置から錘部６３の中央までの距離を50cmとする。
【００５９】
さらに、粒子状材料Ｍを充填する収容室６１の大きさは、一辺4.4cm、奥行き7cmの直方体とする。この正方形（4.4×4.4cm）となる収容室６１の断面積は、図５Ａで説明した直径5cmの収容室３１の断面積とほぼ等しくなる。また、図９Ｂに示すように、4.4×4.4cmの正方形の多孔板６２１に対して、加圧ローラ６２による加圧幅を1cmとする。
【００６０】
このような構成の載荷部６を回転させて遠心力を与えると、粒子状材料Ｍには、図９Ｃに示すような圧縮力が作用することになる。これは、粒子状材料Ｍ質量（72.3g）及び錘部３３の質量（400g）による遠心力（相対遠心加速度5000G）を局所的に付与させた結果で、回転中心から最も離れたモールド６１０の底面で最大の45.4MPaの圧縮力となり、多孔板６２１の背面では44.3MPaの圧縮力となった。
【００６１】
この結果から、上下動する錘部６３を設けることによって必要圧縮力ＴＰとなる10MPa以上の圧縮力を粒子状材料Ｍに付与することができることがわかる。さらに、上述した図５Ｂに示すような多孔板３２１全体を均一に加圧する場合と比べて、局所的な移動加圧とすることで、４倍以上の圧縮力を与えることができた。
【００６２】
次に、本実施例１の遠心圧縮装置４の作用について説明する。
【００６３】
このように構成された本実施例１の遠心圧縮装置４は、回転駆動機構５の上部がピストン軸部５１１となっており、回転だけでなく上下方向に移動することができる。このため、加圧面部となる多孔板６２１に対して、一部に集中して錘部６３の遠心力を作用させることができる。
【００６４】
このように遠心力を局所的に与えることで、粒子状材料Ｍに大きな圧縮力を作用させることができる。大きな圧縮力が作用すれば、粒子破砕の発生が促進され、粒子状材料Ｍを効率的に固結させることができるようになる。
【００６５】
また、ピストン駆動するピストン軸部５１１と、回転駆動する外筒軸部５１２であれば、簡単な構造であり、装置の組み立てが容易なうえに故障しても修理を簡単に行うことができる。
【００６６】
なお、実施例１のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００６７】
以下、前記実施の形態及び実施例１とは別の形態の遠心圧縮装置７について、図１０−図１３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。
【００６８】
実施例２の遠心圧縮装置７は、鉛直に延伸された回転軸を有する回転駆動機構８と、回転駆動機構８に対して複数組が設けられる載荷部９，・・・とによって主に構成される。
【００６９】
回転駆動機構８は、図１１Ａに示すように、回転軸となる回転軸部８１と、回転軸部８１の軸方向に間隔を置いて取り付けられる上板部８２及び下板部８３と、回転軸部８１を支持させる土台部８４とを備えている。回転軸部８１は、図示は省略されているが、土台部８４内に搭載されたモータ部の駆動力によって、鉛直方向を中心として回転することができる。
【００７０】
そして、実施例２の粒子状材料Ｍの収容室９１は、回転軸部８１に隣接した上板部８２と下板部８３との間に設けられる。すなわち、上板部８２と下板部８３との間には、井桁状に横壁部９１１，・・・が設けられ、対向する横壁部９１１，９１１に挟まれた溝状に収容室９１が設けられる。
【００７１】
この収容室９１には、上板部８２に開口された長方形の投入口８２１から粒子状材料Ｍを充填することができる。充填後は上板部８２を４５度回転させることで、粒子状材料Ｍの上方を上板部８２で塞ぐことができる。
【００７２】
一方、図１２に示すように、下板部８３には、長方形の取出口８３１が開口される。この取出口８３１は、粒子状材料Ｍの充填時及び圧縮時は、平面視で収容室９１，９１間に配置され、４５度回転させることで圧縮された粒子状材料Ｍを下方に取り出すことができる。
【００７３】
そして、載荷部９は、図１０に示すように、粒子状材料Ｍの収容室９１と、収容室９１の回転軸部８１の反対側の側面に配置される加圧面部としての多孔板９２１と、多孔板９２１の外周側に配置される加圧体９２と、回転軸部８１を挟んだ反対側に配置される錘部９３と、錘部９３に作用した遠心力を加圧体９２に伝達する伝達機構９４とを備えている。
【００７４】
伝達機構９４は、錘部９３に取り付けられる桁状の先端部９４１と、回動自在のヒンジ部９４２を介して先端部９４１に接続される接続板９４３と、接続板９４３の４隅から回転軸部８１の反対側の加圧体９２に向けて延伸される支圧棒９４４，・・・とを備えている。
【００７５】
加圧体９２は、図１１Ｂに示すように直方体状に形成され、回転軸部８１側の面に長方形の多孔板９２１が接触されることになる。そして、収容室９１に充填された粒子状材料Ｍは、多孔板９２１によって回転軸部８１側に押し付けられる。
【００７６】
図１３を参照しながらさらに詳細に説明すると、右端に図示された錘部９３に接続される伝達機構９４は、支圧棒９４４が加圧体９２Ａの穴部９２２（図１１Ｂ参照）及び横壁部９１１の壁穴部９１２（図１１Ａ参照）を貫通して、回転軸部８１の横を通過して左側の加圧体９２に接続される。このため、右端に図示された錘部９３の遠心力は、回転軸部８１を挟んだ反対側の収容室９１の粒子状材料Ｍに作用することになる。
【００７７】
同様に、上端に図示された錘部９３に接続される伝達機構９４は、支圧棒９４４が加圧体９２Ｂの穴部９２２及び横壁部９１１の壁穴部９１２を貫通して回転軸部８１の横を通過して下側の加圧体９２に接続される。このため、上端に図示された錘部９３の遠心力は、回転軸部８１を挟んだ反対側の収容室９１の粒子状材料Ｍに作用することになる。
【００７８】
次に、本実施例２の遠心圧縮装置７の作用について説明する。
【００７９】
このように構成された本実施例２の遠心圧縮装置７は、回転駆動機構８に隣接して収容室９１，・・・が設けられる。このため、粒子状材料Ｍ自体の質量による遠心力を無視することができ、均一性の高い建材にすることができる。
【００８０】
また、下板部８３の取出口８３１から圧縮された粒子状材料Ｍ（建材となるブロック）を取り出す作業と、上板部８２の投入口８２１から新たな粒子状材料Ｍを充填する作業を連続して効率的に行うことができる。
【００８１】
なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００８２】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例１，２に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８３】
例えば、前記実施の形態及び実施例１，２では、周方向に等間隔に４つの載荷部３，６，９を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、周方向に等間隔に２つ、３つ又は５つ以上の載荷部を設けることができる。
【００８４】
また、前記実施の形態では、月面表層のレゴリスを例に月面上での利用を前提に説明したが、これに限定されるものではなく、地球上でも使用することができる。例えば、水が貴重な砂漠地帯において、遠心圧縮装置１，４，７で粒子状材料Ｍを圧縮するだけで、ブロックのような建材を製造することができる。
【符号の説明】
【００８５】
Ｍ              粒子状材料
１              遠心圧縮装置
２              回転駆動機構
２１            回転軸部（回転軸）
２２            アーム部
３              載荷部
３１            収容室
３２１          多孔板（加圧面部）
３３            錘部
３４            伝達機構
４              遠心圧縮装置
５              回転駆動機構
５１            回転軸部（回転軸）
５２            アーム部
６              載荷部
６１            収容室
６２１          多孔板（加圧面部）
６３            錘部
６４            伝達機構
７              遠心圧縮装置
８              回転駆動機構
８１            回転軸部（回転軸）
９              載荷部
９１            収容室
９２１          多孔板（加圧面部）
９３            錘部
９４            伝達機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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