(57)【要約】      （修正有）【課題】処理対象物に投入し、処理対象物との混合状態から容易に分離回収することで、浄化や脱臭を行うことができる多孔質の小塊及びこれを用いた脱臭剤を提供する。【解決手段】１又は複数の窪み若しくは貫通孔が設けられた多孔質石の小塊２１であって、１又は複数の窪み若しくは貫通孔は、機械加工により、或いは、多孔質石の小塊２１の成形と同時に形成されており、１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中には、磁性体３１が配置されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の窪み若しくは貫通孔が設けられた多孔質石の小塊を備えており、
前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔は、前記多孔質石の小塊に機械加工を施すことで、或いは、前記多孔質石の小塊の成形時に形成されており、
前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中には、磁性体が配置されている粒状物。
【請求項２】
前記磁性体は、それが配置される窪み若しくは貫通孔に嵌められる部材である、請求項１に記載の粒状物。
【請求項３】
前記磁性体は、前記多孔質石の小塊に接着固定されている、請求項２に記載の粒状物。
【請求項４】
前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中に前記磁性体を接着固定した後、前記多孔質石の小塊の表面が滑らかになるように加工された、請求項３に記載の粒状物。
【請求項５】
多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物に遠心回転処理を施して得られる、磁性を有する多孔質石粉末。
【請求項６】
多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物を遠心回転処理した後、前記混合物を小塊状に成形した粒状物。
【請求項７】
請求項１乃至４及び請求項６の何れかに記載の粒状物、或いは、請求項５に記載の多孔質石粉末を用いた脱臭剤。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、多孔質石を用いて作製した磁性を有する粒状物と、磁性を有する多孔質石粉末と、当該粉末を用いて作製した粒状物とに関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質石は、多孔質であるという性質から、水の浄化(濾過)や水に対するミネラルの添加、さらには、空気の脱臭や消臭などの用途に広く用いられている。このような用途に使用される多孔質石の代表的なものに、麦飯石がある。
【０００３】
例えば、特開２００５−２８８２５１号公報には、粉状の麦飯石を浄水材として用いた浄水器が開示されている(特許文献１)。特開２００３−２４４２１号公報には、麦飯石を吸着剤とした脱臭フィルターが開示されている(特許文献２)。特開２００１−１６１１９７号公報には、砂利状、顆粒状又は粉末状麦飯石を含むペット用トイレ砂が開示されている(特許文献３)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８８２５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１６１１９７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
浄化又は脱臭などの処理がなされた処理対象物が何らかの用途に使用されるケースにおいて、粒状又は砂状の多孔質石をこの処理に使用する場合、処理対象物との混合状態から多孔質石を分離するプロセスが必要とされる。浄化や脱臭に使用した多孔質石を再利用する場合などでも、処理対象物との混合状態から多孔質石を分離するプロセスが必要とされる。
【０００６】
しかしながら、処理対象物と多孔質石が共に粒状や砂利状に形成されている場合には、このようなプロセスを行うのはかなり困難である。処理対象物が汚水や汚泥であるケースでも、汚水や汚泥内に粒状や砂利状の物質が含まれている場合には、これら粒状や砂利状の物質を含むことなく、処理対象物との混合状態から多孔質石を分離するのは困難である。
【０００７】
本考案は、上記の課題を解決するものであって、浄化や脱臭などの目的で処理対象物に投入された多孔質石を、処理対象物との混合状態から容易に分離回収することを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の粒状物は、１又は複数の窪み若しくは貫通孔が設けられた多孔質石の小塊を備えており、前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔は、前記多孔質石の小塊に機械加工を施すことで、或いは、前記多孔質石の小塊の成形時に形成されており、前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中には、磁性体が配置されている。
【０００９】
本考案の粒状物では、前記磁性体は、それが配置される窪み若しくは貫通孔に嵌められる部材であってよい。
【００１０】
本考案では、前記磁性体は、前記多孔質石の小塊に接着固定されてよい。
【００１１】
本考案の粒状物は、前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中に前記磁性体を接着固定した後、前記多孔質石の小塊の表面が滑らかになるように加工されてよい。
【００１２】
本考案の磁性を有する多孔質石粉末は、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物に遠心回転処理を施して得られたものである。
【００１３】
本考案の粒状物は、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物を遠心回転処理した後、前記混合物を小塊状に成形したものである。
【００１４】
本考案の粒状物及び多孔質石粉末は、脱臭剤として使用されてよい。
【考案の効果】
【００１５】
多孔質石の小塊に磁性体が配置されていることで、本考案の粒状物は、浄化、ミネラルの添加、脱臭や消臭などの多孔質石に特有の機能に加えて、磁性を有している。故に、浄化や脱臭などの目的で処理対象物に投入した後、磁界を印加することで、具体的には磁石を用いることで、本考案の粒状物を処理対象物との混合状態から容易に分離回収することができる。
【００１６】
多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物を遠心回転することで、多孔質石粉末の粒子の微細孔に磁性粉末の粒子が入り込む。これにより、本考案の多孔質石粉末には、浄化、ミネラルの添加、脱臭や消臭などの多孔質石に特有の機能に加えて、磁性が付与される。故に、浄化や脱臭などの目的で処理対象物に投入した後、磁界を印加することで、本考案の多孔質石粉末を処理対象物との混合状態から容易に分離回収することができる。本考案の多孔質石粉末を小塊状に成形した粒状物についても、同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の第１実施形態である粒状物の斜視図である。
【図２】図２(ａ)乃至図２(ｃ)は、本考案の第１実施形態である粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図３】図３(ａ)は、本考案の第２実施形態である粒状物の斜視図であり、図３(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図４】図４(ａ)は、本考案の第３実施形態である粒状物の斜視図であり、図４(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図５】図５(ａ)は、本考案の第４実施形態である粒状物の斜視図であり、図５(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図６】図６(ａ)は、本考案の第５実施形態である粒状物の斜視図であり、図６(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図７】図７は、本考案の第６実施形態である粒状物の斜視図であり、粒状物の一部部と、粒状物を構成する多孔質石粒子の一部断面とが拡大されて示されている。
【図８】図８は、本考案の多孔質石粉末を作製するのに使用される遠心回転装置の概要を示す説明図である。
【図９】図９(ａ)及び図９(ｂ)は、遠心回転装置の容器内にて本考案の多孔質石粉末が作製される模様を模式的に示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案の実施形態について図を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は類似の部分若しくは部材については、原則として同じ符号を使用する。
【００１９】
図１は、本考案の第１実施形態である粒状物(11)の斜視図である。粒状物(11)は、多孔質石の小塊(21)を備えており、本実施形態では、多孔質石の小塊(21)は、略立方体状に成形されている。多孔質石は、水など液体に対する浄化やミネラルの添加、空気や固形の汚物などの脱臭や消臭などの作用を有している。多孔質石の小塊(21)としては、トルマリン、ゼオライト、貝化石、日光石、珊瑚化石、緑泥石、大谷石や麦飯石などの小塊が使用される。
【００２０】
多孔質石の小塊(21)は、天然の多孔質石塊を加工して得られたものであってよく、例えば、天然の多孔質石塊を切断して立方体状の小塊に分割することで得られてよい。また、多孔質石の小塊(21)は、多孔質石粉末を小塊状又は粒状に成形することで得られてよく、例えば、多孔質石の小塊(21)は、多孔質石粉末を圧縮成型することで、又は、多孔質石粉末と樹脂バインダとの混合物を押出又は射出成型して、固化させることで作製されてもよい。
【００２１】
多孔質石の小塊(21)の上面と下面には、磁性体で形成された磁性部材(31)が４つずつ配置されており、これら磁性部材(31)の作用により、粒状物(11)は、磁石に吸引又は吸着される。各磁性部材(31)は、円柱又は円盤状に形成されており、その一端面が露出するように小塊(21)に埋め込まれている。磁性体は、より詳細には強磁性体であって、磁性部材(31)は、例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属で、ＳｒフェライトやＢａフェライトなどのフェライト粉末で、又は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金やＳｍ−Ｃｏ合金などの希土類合金で形成されてよい。
【００２２】
第１実施形態の粒状物(11)は、以下のように作製される。まず、図２(ａ)に示すように、立方体状の多孔質石の小塊(21)が準備される。そして、対向する小塊(21)の２面の４隅(図２(ａ)における上面と下面の４隅)の各々には、機械加工、より具体的には、ドリルなどの工具(61)を用いた穴開け加工が施されて、図２(ｂ)に示すように、窪み(41)が形成される。そして、図２(ｃ)に示すように、各窪み(41)に磁性部材(31)が嵌め込まれる。各窪み(41)の内面は円筒状に形成されており、磁性部材(31)の断面は、それが配置される窪み(41)の底面と略同じ形状を有している。
【００２３】
各磁性部材(31)は、多孔質石の小塊(21)に接着固定される。例えば、各磁性部材(31)は、その外面に接着剤が塗布された後に、多孔質石の小塊(21)の窪み(41)に嵌め込まれる。窪み(41)の内面に接着剤が塗布され、又は窪み(41)に接着剤が注入された後に、磁性部材(31)が窪み(41)に嵌め込まれてもよい。
【００２４】
磁性部材(31)の接着固定に使用される接着剤としては、例えば、天然ゴムやデンプンなどの天然接着剤や、エポキシ樹脂系、塩化ビニル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系やシアノアクリレート系などの合成樹脂系接着剤が使用される。
【００２５】
先の説明では、機械加工により多孔質石の小塊(21)が窪み(41)に設けられているが、多孔質石の小塊(21)が多孔質石粉末を成形して作製される場合には、各窪み(41)は、小塊(21)の成形と同時に形成されてよい。この場合、図２(ｂ)に示すように窪み(41)が予め設けられた多孔質石の小塊(21)が、圧縮成型や射出成型などによって作製される。
【００２６】
図３(ａ)は、本考案の第２実施形態である粒状物(11)の斜視図である。第２実施形態の粒状物(11)と同様に、略立方体状の多孔質石の小塊(21)が使用されているが、第２実施形態である粒状物(11)では、棒状の磁性部材(33)が、小塊(21)の上面から下面へと小塊(21)を貫通するように埋め込まれている。
【００２７】
図３(ｂ)は、第２実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。第１実施形態と同じような手法で、小塊(21)には、その上面中央から下面中央に至る貫通孔(43)が開設され、又は、小塊(21)の成形時に貫通孔(43)が形成される。貫通孔(43)には、棒状の磁性部材(33)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００２８】
図４(ａ)は、本考案の第３実施形態である粒状物(11)の斜視図である。第３実施形態の粒状物(11)では、略直方体状の多孔質石の小塊(23)が使用されている。第３実施形態の粒状物(11)では、２本の棒状の第１磁性部材(33a)が、長手方向に沿った小塊(23)の対向面の一方から他方へと(図４(ａ)における小塊(23)の上面から下面へと)小塊(23)を貫通するように埋め込まれている。さらに、第１磁性部材(33a)よりも長い棒状の第２磁性部材(33b)が、小塊(23)の長手方向に沿って小塊(23)を貫通するように埋め込まれている。
【００２９】
図４(ｂ)は、第３実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。上述した手法で、小塊(23)には、図４(ａ)における小塊(23)の上面から下面に至る２本の第１貫通孔(43a)が離間して形成される。さらに、小塊(23)の一方の端面から他方の端面に至る第２貫通孔(43b)が形成される。第１貫通孔(43a)と第２貫通孔(43b)は、干渉しないように、つまり、交わらないように設けられる。第１貫通孔(43)の各々には、第１磁性部材(33a)が嵌め込まれ、接着固定される。第２貫通孔(43b)には、第２磁性部材(33b)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００３０】
図５(ａ)は、本考案の第４実施形態である粒状物(11)の斜視図である。本実施形態では、略球状の多孔質石の小塊(25)が使用されている。第４実施形態の粒状物(11)では、４つの磁性部材(31)が小塊(25)に埋め込まれている。これら磁性部材(31)は、小塊(25)の円周回りに略９０度ずつ離間して配置されている。
【００３１】
図５(ｂ)は、第４実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。上述した手法で、小塊(25)には、４つの窪み(41)が形成される。これら窪み(41)は、第１実施例のものと同じ形状を有しており、小塊(25)の円周回りに略９０度ずつ離間して形成される。各窪み(41)には、第１実施例で使用したものと同じ形状を有する磁性部材(31)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００３２】
図６(ａ)は、本考案の第５実施形態である粒状物(11)の斜視図である。本実施形態では、第４実施形態と同様に略球状の多孔質石の小塊(25)が使用されている。第５実施形態の粒状物(11)では磁性部材(33)が小塊(25)を貫通するように埋め込まれている。
【００３３】
図６(ｂ)は、第５実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。上述した手法で、小塊(25)には、径方向に沿った貫通孔(43)が形成される。貫通孔(43)には、第２実施例で使用したものと同じような棒状の磁性部材(33)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００３４】
本考案の第２乃至第５実施形態に関するその他の事項や特徴等については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
上述した第１乃至第５実施形態から理解されるように、本考案において、粒状物の形状は限定されない。粒状物の形状は、球や直方体などの幾何学的に規定又は特定される形状を有していなくともよく、例えば、多孔質石の天然の小塊が本考案の粒状物に使用されてよい。
【００３６】
上述した第１乃至第５実施形態では、磁性部材は、多孔質石の小塊の表面から幾分突出して配置されてもよい。また、磁性部材は、窪み又は貫通孔内に完全に収められて、小塊には、磁性部材に伴った凹みが形成されていてもよい(この場合、凹みを埋めるように樹脂や粘土で蓋がされてよい)。さらに、窪み又は貫通孔の各々に磁性部材を接着固定した後、粒状物の表面が滑らかになるように加工(例えば、研磨加工)が施されてよい。本考案において、窪み又は貫通孔の形状や大きさ(及び磁性部材の形状や大きさ)は限定されず、これらは、例えば、角穴や角孔であってもよい。
【００３７】
上述した第１乃至第５実施形態では、小塊に形成された窪み又は貫通孔に円柱状又は棒状の磁性部材が嵌め込まれているが、窪み又は貫通孔は、磁性体の粉末、つまり磁性粉末で満たされてもよい。例えば、磁性粉末と樹脂バインダの混合物を窪み又は貫通孔に充填して、小塊を加熱することにより、小塊の窪み又は貫通孔に磁性体が配置されてもよい。
【００３８】
本考案において、粒状物又は小塊の大きさや粒径は限定されないが、せいぜい数ｃｍ程度にされるのが好ましいであろう。また、本考案において、磁性部材、又は窪み若しくは貫通孔の数も限定されない。さらに、本考案の作用効果が得られる限りにおいて、小塊に対する磁性部材又は窪み若しくは貫通孔の大きさも限定されない。
【００３９】
図７は、本考案の第６実施形態である粒状物(13)の斜視図である、図７では、粒状物(13)の一部と、粒状物を構成する多孔質石粒子(51)の一部断面とが、拡大されて示されている。先の実施形態とは異なり、第６実施形態である粒状物(13)は、磁性が付与された(言い換えると、磁石に吸引又は吸着されるように改質された)本考案の多孔質石粉末を成形して作製されている。
【００４０】
本考案の多孔質石粉末を構成する多孔質石粒子(51)(図７にて、○で示す)の(多孔性の元となる)微細孔(53)の中には、磁性粒子(55)(図７にて、●で示す)が入り込んでいる。本考案の第６実施形態である粒状物(13)は、このような多孔質石粉末をセラミック化し、小塊又は粒状に成形することで作製されているので、磁石に吸引又は吸着される。
【００４１】
本考案の多孔質石粉末は、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物に遠心回転処理(又は、遠心混合処理)を施すことで得られる。図８は、本考案の多孔質石粉末を作製するのに使用される遠心回転装置(71)の概要を示す説明図である。遠心回転装置(71)は、略円筒状の有底の容器(73)と、容器(73)が着脱自在に取り付けられる回転板(75)と、回転板(75)を回転するモータ(77)とを備えている。回転板(75)は薄い円盤状に形成されており、その下面の中心にモータ(77)の回転軸が固定されている。容器(73)は、モータ(77)の回転軸と同軸状に配置される。
【００４２】
遠心回転装置(71)の容器(73)内には、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物(81)が入れられる。容器(73)内に入れられる前に、混合物(81)は、良く攪拌されるのが好ましい。多孔質石粉末としては、トルマリン、ゼオライト、貝化石、日光石、珊瑚化石、緑泥石、大谷石や麦飯石などの粉末が使用されてよい。磁性粉末(強磁性体の粉末)としては、鉄などの強磁性金属の粉末、フェライト粉末や希土類合金の粉末などが使用されてよい。複数種類の多孔質石粉末を混合したもの(例えば、大谷石粉末と麦飯石粉末の混合物)が本考案の多孔質石粉末の材料として使用されてもよく、複数種類の磁性粉末を混合したものが、本考案の多孔質石粉末の材料として使用されてもよい。
【００４３】
磁性粉末の粒子の粒度又は粒径は、多孔質石粉末の粒度又は粒径と比較して十分に小さいことが好ましい。例えば、多孔質石粉末の粒度が５０乃至１００メッシュとされるのに対して、磁性粉末の粒子の粒度は、２００乃至３００メッシュとされる。遠心回転処理後に、多孔質石粉末に入り込まなかった磁性粉末がない、又は少ないように、混合される磁性粉末と多孔質石粉末の割合が調整又は決定されるのが好ましい。
【００４４】
多孔質石粉末と磁性粉末の混合物(81)が、遠心回転装置(71)の容器(73)内に入れられ、図示を省略した蓋がされた後、モータ(77)が駆動して、容器(73)がその中心軸回りに回転する。容器(73)又は回転板(75)の回転速度は、例えば、５０００乃至２００００回転/分とされる。容器(73)が回転すると、図９(ａ)に示すように、容器(73)の底面上に堆積していた混合物(81)は、図９(ｂ)に示すように、遠心力により、容器(73)の内壁面に移動する。さらに、容器(73)の内壁面に沿って環状に分布した混合物の個々の粒子は、遠心力により加圧されるので、図７の拡大図に示すように、磁性粉末の粒子、つまり磁性粒子(55)が、多孔質石粉末の粒子、つまり多孔質石粒子(51)の微細孔(53)に入り込む。これにより、本考案の磁性を有する多孔質石粉末が得られる。
【００４５】
本考案者らは、本考案の多孔質石粉末を実際に作製した。粒度が５０メッシュである麦飯石粉末１００ｇと、粒度が３００メッシュである鉄粉末２００ｇとからなる混合物を調製し、図８に示す構成を有する遠心回転装置を用いて、遠心回転処理を施した。容器の回転速度は、１００００回転/分とされ、約３０分間、遠心回転処理を施した。容器内の混合物粉末を回収して永久磁石を近づけたところ、ほぼ全量が永久磁石に吸着されたことから、磁石に吸着されるように麦飯石粉末が改質されたことが確認された。
【００４６】
例えば、本考案の磁性を有する多孔質石粉末を圧縮成型することで、図７に示す第６実施形態の粒状物(13)が作製されてよい。また、本考案の磁性を有する多孔質石粉末とバインダとを混合して、押出成型又は射出成型することで、第６実施形態の粒状物(13)が作製されてよい。本考案の作用効果が得られる限りにおいて、如何なるバインダ(例えば、ポリエチレン樹脂など)が使用されてもよい。また、バインダは適当な溶剤が加えられて流動化した状態で使用されてよい。
【００４７】
第６実施形態の粒状物(13)の形状は、限定されず、球状、立方体状、直方体状や円柱状などにされてよい。第６実施形態の粒状物(13)の大きさ又は粒径は限定されないが、先の実施形態と同様に、せいぜい数ｃｍ程度にされるのが好ましいであろう。
【００４８】
本考案の粒状物は、浄化、ミネラル添加、脱臭などの多孔質石の機能を利用した用途に、例えば、浄化剤、ミネラル添加剤、脱臭剤などとして使用される。なお、これらの用途において、多数又は必要量の粒状物が使用されることは当然のことである。例えば、脱臭剤として使用される場合、本考案の粒状物は、空気清浄機などに配置して空気の脱臭に使用することも可能であるが、粒状や砂状の臭気源に投入し臭気源に対して直接的に脱臭処理を行うのに適している。粒状物に磁性体が含まれているので、粒状又は砂状の臭気源と混在した状態から、磁石を用いて粒状物を容易に分離回収することができる。
【００４９】
本考案の多孔質石粉末は、本考案の粒状物を作製するのに使用できるが、粉末のままで、浄化剤、ミネラル添加剤、脱臭剤などとして多孔質石の機能を利用した用途に使用されてよい。多孔質石粉末が磁性を有しているので、例えば、砂状、粒状又は粉末状の処理対象物と混在した状態から、磁石を用いて多孔質石粉末を容易に分離回収することができる。また、砂状、粒状又は粉末状の添加物質と混在した状態で多孔質石粉末が浄化や脱臭に使用される場合にて、磁石を用いて多孔質石粉末を容易に分離回収することができる。
【００５０】
上記説明は、本考案を説明するためのものであって、実用新案登録請求の範囲に記載の考案を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本考案の各部構成は上記実施例に限らず、実用新案登録請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
(11)  粒状物
(13)  粒状物
(21)  小塊
(23)  小塊
(25)  小塊
(31)  磁性部材
(33)  磁性部材
(33a) 磁性部材
(33b) 磁性部材
(41)  窪み
(43)  貫通孔
(43a) 貫通孔
(43b) 貫通孔
(51)  多孔質石粒子
(53)  微細孔
(55)  磁性粒子
(61)  工具
(71)  遠心回転装置
(73)  容器
(75)  回転板
(77)  モータ
(81)  混合物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003178304.tif 000007
【図６】
0003178304.tif 000008
【図７】
0003178304.tif 000009
【図８】
0003178304.tif 000010
【図９】
0003178304.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月6日(2012.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、磁性体を有する多孔質の小塊と、それを用いた脱臭剤とに関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質石は、多孔質であるという性質から、水の浄化(濾過)や水に対するミネラルの添加、さらには、空気の脱臭や消臭などの用途に広く用いられている。このような用途に使用される多孔質石の代表的なものに、麦飯石がある。
【０００３】
例えば、特開２００５−２８８２５１号公報には、粉状の麦飯石を浄水材として用いた浄水器が開示されている(特許文献１)。特開２００３−２４４２１号公報には、麦飯石を吸着剤とした脱臭フィルターが開示されている(特許文献２)。特開２００１−１６１１９７号公報には、砂利状、顆粒状又は粉末状麦飯石を含むペット用トイレ砂が開示されている(特許文献３)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８８２５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１６１１９７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
浄化又は脱臭などの処理がなされた処理対象物が何らかの用途に使用されるケースにおいて、粒状又は砂状の多孔質石をこの処理に使用する場合、処理対象物との混合状態から多孔質石を分離するプロセスが必要とされる。浄化や脱臭に使用した多孔質石を再利用する場合などでも、処理対象物との混合状態から多孔質石を分離するプロセスが必要とされる。
【０００６】
しかしながら、処理対象物と多孔質石が共に粒状や砂利状に形成されている場合には、このようなプロセスを行うのはかなり困難である。処理対象物が汚水や汚泥であるケースでも、汚水や汚泥内に粒状や砂利状の物質が含まれている場合には、これら粒状や砂利状の物質を含むことなく、処理対象物との混合状態から多孔質石を分離するのは困難である。
【０００７】
本考案は、上記の課題を解決するものであって、浄化や脱臭などの目的で処理対象物に投入された多孔質石を、処理対象物との混合状態から容易に分離回収することを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の多孔質の小塊は、１又は複数の窪み若しくは貫通孔が設けられた多孔質石の小塊であって、前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔は、前記多孔質石の小塊に機械加工を施すことで、或いは、前記多孔質石の小塊の成形時に形成されており、前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中には、磁性体が配置されている。
【０００９】
本考案の多孔質の小塊では、前記磁性体は、それが配置される窪み若しくは貫通孔に嵌められる部材であってよい。
【００１０】
本考案の多孔質の小塊では、前記磁性体は、前記多孔質石の小塊に接着固定されてよい。
【００１１】
本考案の多孔質の小塊は、前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中に前記磁性体を接着固定した後、前記多孔質石の小塊の表面が滑らかになるように加工されてよい。
【００１２】
本考案に係る磁性を有する多孔質石粉末は、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物に遠心回転処理を施して得られたものである。
【００１３】
本考案の多孔質の小塊は、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物を遠心回転処理した後、前記混合物を小塊状に成形したものである。
【００１４】
本考案の多孔質の小塊及び本考案に係る多孔質石粉末は、脱臭剤として使用されてよい。
【考案の効果】
【００１５】
多孔質石の小塊に磁性体が配置されていることで、本考案の多孔質の小塊は、浄化、ミネラルの添加、脱臭や消臭などの多孔質石に特有の機能に加えて、磁性を有している。故に、浄化や脱臭などの目的で処理対象物に投入した後、磁界を印加することで、具体的には磁石を用いることで、本考案の多孔質の小塊を処理対象物との混合状態から容易に分離回収することができる。
【００１６】
多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物を遠心回転することで、多孔質石粉末の粒子の微細孔に磁性粉末の粒子が入り込む。これにより、本考案に係る多孔質石粉末には、浄化、ミネラルの添加、脱臭や消臭などの多孔質石に特有の機能に加えて、磁性が付与される。故に、浄化や脱臭などの目的で処理対象物に投入した後、磁界を印加することで、本考案に係る多孔質石粉末を処理対象物との混合状態から容易に分離回収することができる。本考案に係る多孔質石粉末を小塊状に成形した粒状物についても、同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の第１実施形態である粒状物の斜視図である。
【図２】図２(ａ)乃至図２(ｃ)は、本考案の第１実施形態である粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図３】図３(ａ)は、本考案の第２実施形態である粒状物の斜視図であり、図３(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図４】図４(ａ)は、本考案の第３実施形態である粒状物の斜視図であり、図４(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図５】図５(ａ)は、本考案の第４実施形態である粒状物の斜視図であり、図５(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図６】図６(ａ)は、本考案の第５実施形態である粒状物の斜視図であり、図６(ｂ)は、この粒状物の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図７】図７は、本考案の第６実施形態である粒状物の斜視図であり、粒状物の一部部と、粒状物を構成する多孔質石粒子の一部断面とが拡大されて示されている。
【図８】図８は、本考案に係る多孔質石粉末を作製するのに使用される遠心回転装置の概要を示す説明図である。
【図９】図９(ａ)及び図９(ｂ)は、遠心回転装置の容器内にて本考案に係る多孔質石粉末が作製される模様を模式的に示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案の実施形態について図を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は類似の部分若しくは部材については、原則として同じ符号を使用する。
【００１９】
図１は、本考案の第１実施形態である粒状物(11)の斜視図である。粒状物(11)は、多孔質石の小塊(21)を備えており、本実施形態では、多孔質石の小塊(21)は、略立方体状に成形されている。多孔質石は、水など液体に対する浄化やミネラルの添加、空気や固形の汚物などの脱臭や消臭などの作用を有している。多孔質石の小塊(21)としては、トルマリン、ゼオライト、貝化石、日光石、珊瑚化石、緑泥石、大谷石や麦飯石などの小塊が使用される。
【００２０】
多孔質石の小塊(21)は、天然の多孔質石塊を加工して得られたものであってよく、例えば、天然の多孔質石塊を切断して立方体状の小塊に分割することで得られてよい。また、多孔質石の小塊(21)は、多孔質石粉末を小塊状又は粒状に成形することで得られてよく、例えば、多孔質石の小塊(21)は、多孔質石粉末を圧縮成型することで、又は、多孔質石粉末と樹脂バインダとの混合物を押出又は射出成型して、固化させることで作製されてもよい。
【００２１】
多孔質石の小塊(21)の上面と下面には、磁性体で形成された磁性部材(31)が４つずつ配置されており、これら磁性部材(31)の作用により、粒状物(11)は、磁石に吸引又は吸着される。各磁性部材(31)は、円柱又は円盤状に形成されており、その一端面が露出するように小塊(21)に埋め込まれている。磁性体は、より詳細には強磁性体であって、磁性部材(31)は、例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属で、ＳｒフェライトやＢａフェライトなどのフェライト粉末で、又は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金やＳｍ−Ｃｏ合金などの希土類合金で形成されてよい。
【００２２】
第１実施形態の粒状物(11)は、以下のように作製される。まず、図２(ａ)に示すように、立方体状の多孔質石の小塊(21)が準備される。そして、対向する小塊(21)の２面の４隅(図２(ａ)における上面と下面の４隅)の各々には、機械加工、より具体的には、ドリルなどの工具(61)を用いた穴開け加工が施されて、図２(ｂ)に示すように、窪み(41)が形成される。そして、図２(ｃ)に示すように、各窪み(41)に磁性部材(31)が嵌め込まれる。各窪み(41)の内面は円筒状に形成されており、磁性部材(31)の断面は、それが配置される窪み(41)の底面と略同じ形状を有している。
【００２３】
各磁性部材(31)は、多孔質石の小塊(21)に接着固定される。例えば、各磁性部材(31)は、その外面に接着剤が塗布された後に、多孔質石の小塊(21)の窪み(41)に嵌め込まれる。窪み(41)の内面に接着剤が塗布され、又は窪み(41)に接着剤が注入された後に、磁性部材(31)が窪み(41)に嵌め込まれてもよい。
【００２４】
磁性部材(31)の接着固定に使用される接着剤としては、例えば、天然ゴムやデンプンなどの天然接着剤や、エポキシ樹脂系、塩化ビニル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系やシアノアクリレート系などの合成樹脂系接着剤が使用される。
【００２５】
先の説明では、機械加工により多孔質石の小塊(21)が窪み(41)に設けられているが、多孔質石の小塊(21)が多孔質石粉末を成形して作製される場合には、各窪み(41)は、小塊(21)の成形と同時に形成されてよい。この場合、図２(ｂ)に示すように窪み(41)が予め設けられた多孔質石の小塊(21)が、圧縮成型や射出成型などによって作製される。
【００２６】
図３(ａ)は、本考案の第２実施形態である粒状物(11)の斜視図である。第２実施形態の粒状物(11)と同様に、略立方体状の多孔質石の小塊(21)が使用されているが、第２実施形態である粒状物(11)では、棒状の磁性部材(33)が、小塊(21)の上面から下面へと小塊(21)を貫通するように埋め込まれている。
【００２７】
図３(ｂ)は、第２実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。第１実施形態と同じような手法で、小塊(21)には、その上面中央から下面中央に至る貫通孔(43)が開設され、又は、小塊(21)の成形時に貫通孔(43)が形成される。貫通孔(43)には、棒状の磁性部材(33)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００２８】
図４(ａ)は、本考案の第３実施形態である粒状物(11)の斜視図である。第３実施形態の粒状物(11)では、略直方体状の多孔質石の小塊(23)が使用されている。第３実施形態の粒状物(11)では、２本の棒状の第１磁性部材(33a)が、長手方向に沿った小塊(23)の対向面の一方から他方へと(図４(ａ)における小塊(23)の上面から下面へと)小塊(23)を貫通するように埋め込まれている。さらに、第１磁性部材(33a)よりも長い棒状の第２磁性部材(33b)が、小塊(23)の長手方向に沿って小塊(23)を貫通するように埋め込まれている。
【００２９】
図４(ｂ)は、第３実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。上述した手法で、小塊(23)には、図４(ａ)における小塊(23)の上面から下面に至る２本の第１貫通孔(43a)が離間して形成される。さらに、小塊(23)の一方の端面から他方の端面に至る第２貫通孔(43b)が形成される。第１貫通孔(43a)と第２貫通孔(43b)は、干渉しないように、つまり、交わらないように設けられる。第１貫通孔(43)の各々には、第１磁性部材(33a)が嵌め込まれ、接着固定される。第２貫通孔(43b)には、第２磁性部材(33b)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００３０】
図５(ａ)は、本考案の第４実施形態である粒状物(11)の斜視図である。本実施形態では、略球状の多孔質石の小塊(25)が使用されている。第４実施形態の粒状物(11)では、４つの磁性部材(31)が小塊(25)に埋め込まれている。これら磁性部材(31)は、小塊(25)の円周回りに略９０度ずつ離間して配置されている。
【００３１】
図５(ｂ)は、第４実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。上述した手法で、小塊(25)には、４つの窪み(41)が形成される。これら窪み(41)は、第１実施例のものと同じ形状を有しており、小塊(25)の円周回りに略９０度ずつ離間して形成される。各窪み(41)には、第１実施例で使用したものと同じ形状を有する磁性部材(31)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００３２】
図６(ａ)は、本考案の第５実施形態である粒状物(11)の斜視図である。本実施形態では、第４実施形態と同様に略球状の多孔質石の小塊(25)が使用されている。第５実施形態の粒状物(11)では磁性部材(33)が小塊(25)を貫通するように埋め込まれている。
【００３３】
図６(ｂ)は、第５実施形態の粒状物(11)の製造工程を模式的に示す説明図である。上述した手法で、小塊(25)には、径方向に沿った貫通孔(43)が形成される。貫通孔(43)には、第２実施例で使用したものと同じような棒状の磁性部材(33)が嵌め込まれ、接着固定される。
【００３４】
本考案の第２乃至第５実施形態に関するその他の事項や特徴等については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
上述した第１乃至第５実施形態から理解されるように、本考案において、粒状物の形状は限定されない。粒状物の形状は、球や直方体などの幾何学的に規定又は特定される形状を有していなくともよく、例えば、多孔質石の天然の小塊が本考案に使用されてよい。
【００３６】
上述した第１乃至第５実施形態では、磁性部材は、多孔質石の小塊の表面から幾分突出して配置されてもよい。また、磁性部材は、窪み又は貫通孔内に完全に収められて、小塊には、磁性部材に伴った凹みが形成されていてもよい(この場合、凹みを埋めるように樹脂や粘土で蓋がされてよい)。さらに、窪み又は貫通孔の各々に磁性部材を接着固定した後、粒状物の表面が滑らかになるように加工(例えば、研磨加工)が施されてよい。本考案において、窪み又は貫通孔の形状や大きさ(及び磁性部材の形状や大きさ)は限定されず、これらは、例えば、角穴や角孔であってもよい。
【００３７】
上述した第１乃至第５実施形態では、小塊に形成された窪み又は貫通孔に円柱状又は棒状の磁性部材が嵌め込まれているが、窪み又は貫通孔は、磁性体の粉末、つまり磁性粉末で満たされてもよい。例えば、磁性粉末と樹脂バインダの混合物を窪み又は貫通孔に充填して、小塊を加熱することにより、小塊の窪み又は貫通孔に磁性体が配置されてもよい。
【００３８】
本考案において、粒状物又は小塊の大きさや粒径は限定されないが、せいぜい数ｃｍ程度にされるのが好ましいであろう。また、本考案において、磁性部材、又は窪み若しくは貫通孔の数も限定されない。さらに、本考案の作用効果が得られる限りにおいて、小塊に対する磁性部材又は窪み若しくは貫通孔の大きさも限定されない。
【００３９】
図７は、本考案の第６実施形態である粒状物(13)の斜視図である、図７では、粒状物(13)の一部と、粒状物を構成する多孔質石粒子(51)の一部断面とが、拡大されて示されている。先の実施形態とは異なり、第６実施形態である粒状物(13)は、磁性が付与された(言い換えると、磁石に吸引又は吸着されるように改質された)本考案に係る多孔質石粉末を成形して作製されている。
【００４０】
本考案に係る多孔質石粉末を構成する多孔質石粒子(51)(図７にて、○で示す)の(多孔性の元となる)微細孔(53)の中には、磁性粒子(55)(図７にて、●で示す)が入り込んでいる。本考案の第６実施形態である粒状物(13)は、このような多孔質石粉末をセラミック化し、小塊又は粒状に成形することで作製されているので、磁石に吸引又は吸着される。
【００４１】
本考案に係る多孔質石粉末は、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物に遠心回転処理(又は、遠心混合処理)を施すことで得られる。図８は、本考案に係る多孔質石粉末を作製するのに使用される遠心回転装置(71)の概要を示す説明図である。遠心回転装置(71)は、略円筒状の有底の容器(73)と、容器(73)が着脱自在に取り付けられる回転板(75)と、回転板(75)を回転するモータ(77)とを備えている。回転板(75)は薄い円盤状に形成されており、その下面の中心にモータ(77)の回転軸が固定されている。容器(73)は、モータ(77)の回転軸と同軸状に配置される。
【００４２】
遠心回転装置(71)の容器(73)内には、多孔質石粉末に磁性粉末を加えた混合物(81)が入れられる。容器(73)内に入れられる前に、混合物(81)は、良く攪拌されるのが好ましい。多孔質石粉末としては、トルマリン、ゼオライト、貝化石、日光石、珊瑚化石、緑泥石、大谷石や麦飯石などの粉末が使用されてよい。磁性粉末(強磁性体の粉末)としては、鉄などの強磁性金属の粉末、フェライト粉末や希土類合金の粉末などが使用されてよい。複数種類の多孔質石粉末を混合したもの(例えば、大谷石粉末と麦飯石粉末の混合物)が本考案に係る多孔質石粉末の材料として使用されてもよく、複数種類の磁性粉末を混合したものが、本考案に係る多孔質石粉末の材料として使用されてもよい。
【００４３】
磁性粉末の粒子の粒度又は粒径は、多孔質石粉末の粒度又は粒径と比較して十分に小さいことが好ましい。例えば、多孔質石粉末の粒度が５０乃至１００メッシュとされるのに対して、磁性粉末の粒子の粒度は、２００乃至３００メッシュとされる。遠心回転処理後に、多孔質石粉末に入り込まなかった磁性粉末がない、又は少ないように、混合される磁性粉末と多孔質石粉末の割合が調整又は決定されるのが好ましい。
【００４４】
多孔質石粉末と磁性粉末の混合物(81)が、遠心回転装置(71)の容器(73)内に入れられ、図示を省略した蓋がされた後、モータ(77)が駆動して、容器(73)がその中心軸回りに回転する。容器(73)又は回転板(75)の回転速度は、例えば、５０００乃至２００００回転/分とされる。容器(73)が回転すると、図９(ａ)に示すように、容器(73)の底面上に堆積していた混合物(81)は、図９(ｂ)に示すように、遠心力により、容器(73)の内壁面に移動する。さらに、容器(73)の内壁面に沿って環状に分布した混合物の個々の粒子は、遠心力により加圧されるので、図７の拡大図に示すように、磁性粉末の粒子、つまり磁性粒子(55)が、多孔質石粉末の粒子、つまり多孔質石粒子(51)の微細孔(53)に入り込む。これにより、本考案に係る磁性を有する多孔質石粉末が得られる。
【００４５】
本考案者らは、本考案に係る多孔質石粉末を実際に作製した。粒度が５０メッシュである麦飯石粉末１００ｇと、粒度が３００メッシュである鉄粉末２００ｇとからなる混合物を調製し、図８に示す構成を有する遠心回転装置を用いて、遠心回転処理を施した。容器の回転速度は、１００００回転/分とされ、約３０分間、遠心回転処理を施した。容器内の混合物粉末を回収して永久磁石を近づけたところ、ほぼ全量が永久磁石に吸着されたことから、磁石に吸着されるように麦飯石粉末が改質されたことが確認された。
【００４６】
例えば、本考案に係る磁性を有する多孔質石粉末を圧縮成型することで、図７に示す第６実施形態の粒状物(13)が作製されてよい。また、本考案に係る磁性を有する多孔質石粉末とバインダとを混合して、押出成型又は射出成型することで、第６実施形態の粒状物(13)が作製されてよい。本考案の作用効果が得られる限りにおいて、如何なるバインダ(例えば、ポリエチレン樹脂など)が使用されてもよい。また、バインダは適当な溶剤が加えられて流動化した状態で使用されてよい。
【００４７】
第６実施形態の粒状物(13)の形状は、限定されず、球状、立方体状、直方体状や円柱状などにされてよい。第６実施形態の粒状物(13)の大きさ又は粒径は限定されないが、先の実施形態と同様に、せいぜい数ｃｍ程度にされるのが好ましいであろう。
【００４８】
本考案の多孔質の小塊は、浄化、ミネラル添加、脱臭などの多孔質石の機能を利用した用途に、例えば、浄化剤、ミネラル添加剤、脱臭剤などとして使用される。なお、これらの用途において、多数又は必要量の粒状物が使用されることは当然のことである。例えば、脱臭剤として使用される場合、本考案の多孔質の小塊は、空気清浄機などに配置して空気の脱臭に使用することも可能であるが、粒状や砂状の臭気源に投入し臭気源に対して直接的に脱臭処理を行うのに適している。小塊に磁性体が含まれているので、粒状又は砂状の臭気源と混在した状態から、磁石を用いて小塊を容易に分離回収することができる。
【００４９】
本考案に係る多孔質石粉末は、本考案の多孔質の小塊を作製するのに使用できるが、粉末のままで、浄化剤、ミネラル添加剤、脱臭剤などとして多孔質石の機能を利用した用途に使用されてよい。多孔質石粉末が磁性を有しているので、例えば、砂状、粒状又は粉末状の処理対象物と混在した状態から、磁石を用いて多孔質石粉末を容易に分離回収することができる。また、砂状、粒状又は粉末状の添加物質と混在した状態で多孔質石粉末が浄化や脱臭に使用される場合にて、磁石を用いて多孔質石粉末を容易に分離回収することができる。
【００５０】
上記説明は、本考案を説明するためのものであって、実用新案登録請求の範囲に記載の考案を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本考案の各部構成は上記実施例に限らず、実用新案登録請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
(11)粒状物
(13)粒状物
(21)小塊
(23)小塊
(25)小塊
(31)磁性部材
(33)磁性部材
(33a)磁性部材
(33b)磁性部材
(41)窪み
(43)貫通孔
(43a)貫通孔
(43b)貫通孔
(51)多孔質石粒子
(53)微細孔
(55)磁性粒子
(61)工具
(71)遠心回転装置
(73)容器
(75)回転板
(77)モータ
(81)混合物
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の窪み若しくは貫通孔が設けられた多孔質石の小塊であって、
前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔は、前記多孔質石の小塊に機械加工を施すことで、或いは、前記多孔質石の小塊の成形時に形成されており、
前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中には、磁性体が配置されている多孔質の小塊。
【請求項２】
前記磁性体は、それが配置される窪み若しくは貫通孔に嵌められる部材である、請求項１に記載の多孔質の小塊。
【請求項３】
前記磁性体は、前記多孔質石の小塊に接着固定されている、請求項２に記載の多孔質の小塊。
【請求項４】
前記１又は複数の窪み若しくは貫通孔の各々の中に前記磁性体を接着固定した後、前記多孔質石の小塊の表面が滑らかになるように加工された、請求項３に記載の多孔質の小塊。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の多孔質の小塊を用いた脱臭剤。