(57)【要約】【課題】再生砂のブロッキングを抑制することができる再生砂の保管方法を提供する。【解決手段】水ガラスを含有する鋳造用中子から生成された再生砂６の保管方法であって、除湿剤５が設置された容器３に、再生砂６を格納する工程（ステップＳ１）と、ドライエア又は不活性ガスを用いて、再生砂６が格納された容器３の内部の空気を置換する工程（ステップＳ２）と、内部の空気が置換された容器３を密閉する工程（ステップＳ３）と、を備える、再生砂の保管方法。【選択図】図１
2019126813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水ガラスを含有する鋳造用中子から生成された再生砂の保管方法であって、
除湿剤が設置された容器に、前記再生砂を格納する工程と、
ドライエア又は不活性ガスを用いて、前記再生砂が格納された前記容器の内部の空気を置換する工程と、
内部の空気が置換された前記容器を密閉する工程と、を備える、
再生砂の保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生砂の保管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粘結剤を用いて材料砂を粘結させた鋳造用中子から粘結剤を取り除き、再生砂を生成する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、水ガラスを粘結剤として用いた鋳造用中子から再生砂を生成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２９８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は、再生砂の保管方法に関して、以下の課題を見出した。
特許文献１に開示されている方法を用いて生成された再生砂には、除去しきれなかった水ガラスが残留している。再生砂は、例えば、容器内において保管される。
【０００６】
水ガラスは、吸湿性が高く、空気中の水分を吸湿しやすい。したがって、再生砂を容器内において保管すると、水ガラスが空気中の水分を吸湿し、再生砂がブロッキングする虞がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、再生砂のブロッキングを抑制することができる再生砂の保管方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る再生砂の保管方法は、水ガラスを含有する鋳造用中子から生成された再生砂の保管方法であって、除湿剤が設置された容器に、前記再生砂を格納する工程と、ドライエア又は不活性ガスを用いて、前記再生砂が格納された前記容器の内部の空気を置換する工程と、内部の空気が置換された前記容器を密閉する工程と、を備える。
【０００９】
本発明に係る再生砂の保管方法は、内部の空気が置換された容器を密閉する工程を備える。容器内の絶対湿度が所定以下に保たれているため、再生砂に残留している水ガラスが空気中の水分を吸湿することが抑制される。したがって、再生砂のブロッキングが抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、再生砂のブロッキングを抑制することができる再生砂の保管方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る再生砂の保管装置の断面図である。
【図２】再生砂の保管温度及び保管相対湿度と再生砂のブロッキングの有無との関係を示すグラフである。
【図３】ブロッキングしていない再生砂の写真である。
【図４】ブロッキングした再生砂の写真である。
【図５】本実施の形態に係る再生砂の保管方法のフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る再生砂の保管装置の断面図である。
【図７】本実施の形態に係る再生砂の保管装置を用いた際の再生砂の保管温度及び保管相対湿度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１３】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る再生砂の保管方法を実施するための装置（再生砂の保管装置）の構成について説明する。
図１は、実施の形態に係る再生砂の保管装置の断面図である。図１に示すように、再生砂の保管装置１は、容器３、蓋４、及び除湿剤５を備える。なお、図１では、再生砂６についても図示している。
【００１４】
なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正方向が鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。
【００１５】
容器３は、例えば、内部に四角錐状の空間を有する金属構造体である。具体的には、容器３の内部には、図１に示すように、ｚ軸正方向側からｚ軸負方向側に向かって断面積が小さくなる内部空間が設けられている。容器３は、内部空間に再生砂６を格納することができる。例えば、容器３のｚ軸正方向側の上壁には、容器３の内部空間と外部とを連通する上部貫通孔が設けられている。再生砂６は、上部貫通孔を介して投入されることにより、容器３の内部空間に格納される。
【００１６】
詳細は後述するが、再生砂６を容器３に格納した後、蓋４を用いて容器３の上部貫通孔を密閉する。蓋４は、容器３の上部貫通孔に対応した形状であり、容器３と嵌合することができる。蓋４を容器３に嵌合すると、容器３の内部空間が密閉される。
【００１７】
容器３の底面（ｚ軸負方向側の面）には、容器３の内部空間に連通する底部貫通孔が設けられている。容器３の底部貫通孔には、開閉式の扉が取り付けられている。容器３の底部貫通孔に取り付けられた扉を開けると、容器３の内部空間に格納された再生砂６を容器３の底部貫通孔を介して外部へ放出することができる。
【００１８】
また、容器３の底部貫通孔には、砂配管（不図示）が接続されていてもよい。砂配管は、例えば、断面円形の金属管である。容器３の底部貫通孔を介して放出された再生砂６は、砂配管を通って所定の場所に運ばれる。
【００１９】
さらに、容器３の内部には、除湿剤５が設置されている。除湿剤５を設置する位置は、容器３の内部空間であればどの位置であってもよい。除湿剤５は、例えば図１に示すように、容器３の側壁の上方に設置される。容器３の内部空間中の空気等に含まれる水分は、除湿剤５に吸湿される。除湿剤５は、例えば、シリカゲルや酸化カルシウムを含有する石灰系乾燥剤を用いて構成される。
【００２０】
再生砂６は、水ガラスを含有する鋳造用中子から生成される。鋳造用中子は、粘結剤を用いて材料砂を粘結させることにより、製造される。具体的には、材料砂は、珪砂やジルコンサンド等の天然砂、または、ムライトやコランダム等を主成分とする人工砂を用いて構成される。また、粘結剤は、水ガラスを用いて構成される。
【００２１】
水ガラスは、ＳｉＯ２及びＭ２Ｏの混合物である。なお、Ｍ２Ｏは、酸化ナトリウム及び酸化カリウムの少なくとも一方を表す。つまり、水ガラスは、酸化ナトリウム及び酸化カリウムの少なくとも一方を含有する。ＳｉＯ２及びＭ２Ｏのモル比は、好ましくは１．２以上４．０以下であり、さらに好ましくは２．０以上３．５以下である。
【００２２】
水ガラスを粘結剤として用いた鋳造用中子は、例えば、アルミ鋳物を造形する中子として使用される。アルミ鋳物は、温度が６５０℃〜７５０℃程度の溶湯を冷却することにより、造形される。使用後の鋳造用中子から水ガラスを除去することにより、再生砂６が生成される。再生砂６の粒子の大きさは、好ましくは５０μｍ以上４００μｍ以下であり、特に好ましくは７５μｍ以上３００μｍ以下である。
【００２３】
水ガラスは、一般的に粘結剤として用いられる有機材料よりも、材料砂との結合性が強い。したがって、再生砂６には、除去しきれなかった水ガラスが残留している。水ガラスは、空気中の水分を吸湿しやすい。再生砂６は、残留した水ガラスが水分を吸湿すると、粒子同士が粘結してブロッキングする。ブロッキングした再生砂６は、容器３の内部空間や砂配管において詰まりを生じる虞がある。
【００２４】
水分の少ない雰囲気中において再生砂６を保管することにより、再生砂６のブロッキングを抑制することができると考えられる。そこで、発明者らは、再生砂６の保管温度及び保管相対湿度と再生砂６のブロッキングの有無との関係を調べた。
【００２５】
図２〜図４を参照して、再生砂６の保管温度及び保管相対湿度と再生砂６のブロッキングの有無について説明する。図２は、再生砂の保管温度及び保管湿度と再生砂のブロッキングの有無との関係を示すグラフである。図３は、ブロッキングしていない再生砂の写真である。図４は、ブロッキングした再生砂の写真である。
【００２６】
図２は、再生砂６を温度及び相対湿度を一定に保つことができる恒温槽に２４時間整地した後、再生砂６のブロッキングの有無を調べた結果を示す。図２において、●は、再生砂６がブロッキングしていないことを示す。×は、再生砂６がブロッキングしたことを示す。また、図２において、実線は、絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３となる境界線を示す。つまり、実線よりも上側は、絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３以上となる領域である。また、実線よりも下側は、絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３以下となる領域である。
【００２７】
図２に示すように、雰囲気中の絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３以下である場合、図３に示した写真のように、再生砂６はブロッキングしなかった。一方、雰囲気中の絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３より高い場合、図４に示した写真のように、再生砂６はブロッキングすることがあった。つまり、容器３の内部空間の絶対湿度を１１．７ｇ／ｍ３以下に保つことによって、再生砂６のブロッキングを抑制することができる。
【００２８】
次に、図１、図５、及び図６を参照して、本実施の形態に係る再生砂の保管方法について説明する。図５は、本実施の形態に係る再生砂の保管方法のフローチャートである。図６は、本実施の形態に係る再生砂の保管装置の断面図である。なお、図６では、図１に示した構成に加えて、パイプ７を図示している。また、図６において、矢印は、ドライエア又は不活性ガスの流れを表す。
【００２９】
まず、図６に示すように、除湿剤５が設置された容器３に、再生砂６を格納する工程（ステップＳ１）を行う。容器３の内部空間には、除湿剤５が設置されている。再生砂６は、容器３の上部貫通孔を介して投入されることにより、容器３の内部空間に格納される。
【００３０】
次に、ドライエア又は不活性ガスを用いて、再生砂６が格納された容器３の内部の空気を置換する工程（ステップＳ２）を行う。図６に示すように、空気を置換する工程（ステップＳ２）を行う際には、容器３の底部貫通孔からドライエア又は不活性ガスを注入する。容器３の底部貫通孔には、パイプ７が接続されている。パイプ７の一方の端は、注入装置（不図示）に接続されている。ドライエア又は不活性ガスは、注入装置からパイプ７を通って容器３の内部空間に注入される。
【００３１】
容器３の内部空間に注入されたドライエア又は不活性ガスは、図６に示すように、再生砂６の粒子同士の間隙を通り、容器３の上部貫通孔に向かって流れる。容器３の内部空間及び再生砂６の粒子同士の間隙を満たす空気は、ドライエア又は不活性ガスにより押出され、容器３の上部貫通孔から排出される。つまり、容器３の内部空間の空気は、ドライエア又は不活性ガスを用いて置換される。
【００３２】
ドライエアは、絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３以下である空気である。また、不活性ガスは、例えば、窒素ガスやアルゴンガスを用いて構成される。ドライエア又は不活性ガスを用いて容器３の内部空間の空気を置換することにより、容器３の内部空間の絶対湿度を１１．７ｇ／ｍ３以下にすることができる。
【００３３】
次に、内部の空気が置換された容器３を密閉する工程（ステップＳ３）を行う。具体的には、蓋４を容器３に嵌合することによって、容器３の内部空間を密閉する。容器３を密閉する工程（ステップＳ３）を行う際には、容器３の内部空間は、ドライエア又は不活性ガスにより満たされている。したがって、容器３を密閉することにより、容器３の内部空間の絶対湿度を１１．７ｇ／ｍ３以下に保つことができる。
【００３４】
容器３の内部空間には、除湿剤５が設置されている。したがって、空気を置換する工程（ステップＳ２）において排出しきれなかった空気の水分が残留していても、容器３の内部空間の絶対湿度を１１．７ｇ／ｍ３以下に保つことができる。
【００３５】
再生砂６を保管する際には、例えば、気温や絶対湿度が変動する室内等に再生砂の保管装置１を設置する。そこで、発明者らは、気温や絶対湿度が変動する条件下において、容器３の内部空間の温度及び相対湿度の変化と、再生砂６のブロッキングの有無との関係を調べた。
【００３６】
図７は、本実施の形態に係る再生砂の保管装置１を用いた際の再生砂６の保管温度及び保管相対湿度を示すグラフである。図７において、＊は、再生砂の保管装置１を用いた場合における容器３の内部空間の温度及び相対湿度を示す。▲は、再生砂の保管装置１を用いなかった場合における容器３の内部空間の温度及び相対湿度を示す。
【００３７】
再生砂の保管装置１を用いた場合、図７に示すように、気温や絶対湿度が変動する室内において、容器３の内部空間の絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３以下に保たれていた。また、再生砂の保管装置１を用いた場合、再生砂６はブロッキングしなかった。
【００３８】
一方、再生砂の保管装置１を用いなかった場合、図７に示すように、気温や絶対湿度が変動する室内において、容器３の内部空間の絶対湿度が１１．７ｇ／ｍ３以下に保たれていなかった。また、再生砂の保管装置１を用いなかった場合、再生砂６はブロッキングした。つまり、再生砂の保管装置１を用いることによって、再生砂６のブロッキングを抑制することができることが確認された。
【００３９】
以上で説明した本実施の形態に係る発明により、再生砂のブロッキングを抑制することができる再生砂の保管方法を提供することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  再生砂の保管装置
３  容器
４  蓋
５  除湿剤
６  再生砂
７  パイプ
【図１】
2019126813.tif 000003
【図２】
2019126813.tif 000004
【図３】
2019126813.tif 000005
【図４】
2019126813.tif 000006
【図５】
2019126813.tif 000007
【図６】
2019126813.tif 000008
【図７】
2019126813.tif 000009