(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状断熱材を外部から受け入れる断熱材受入口を有する筐体と、
前記筐体内において並設されると共に、上面が開放され、前記断熱材受入口から受け入れた前記粒状断熱材を貯留する２つの貯留室と、
前記２つの貯留室の間に設けられた回動軸周りに回動し、前記回動軸の回動に伴い開放された前記各貯留室の上面を交互に閉蓋して、前記各貯留室内において前記粒状断熱材を圧縮する圧縮板と、
前記各貯留室の一側面を形成すると共に、前記貯留室内を往復動して当該貯留室内の圧縮された状態の前記粒状断熱材を圧縮された状態のまま筐体外部に押し出す２つのピストンと
を備え、
前記筐体は、曲率半径が前記圧縮板の幅と同じであるアーチ状の内壁面を有することを特徴とする粒状断熱材回収装置。
【請求項２】
圧縮された状態の前記粒状断熱材を、前記ピストン内から筐体外部の梱包袋に送る貫通孔をさらに備える、請求項１に記載の粒状断熱材回収装置。
【請求項３】
前記貫通孔を開閉する蓋をさらに備える、請求項２に記載の粒状断熱材回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現場解体等で排出される粒状断熱材を回収し、圧縮梱包する装置に関するもので、特に断熱材のリサイクルに好適な粒状断熱材断熱材回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
「吹込み用断熱材」と呼ばれている粒状断熱材は、木造住宅や店舗等の天井用や壁用に使用され、特に北海道では現在、木造住宅の天井用断熱材の主流になっている。この粒状断熱材には、グラスウール、ロックウール、セルローズファイバ等の繊維系断熱材が使用されている。
【０００３】
粒状断熱材は、一般に３０〜５０ｍｍ程度の粒状小塊をしており、送風搬送による吹き込み施工が可能であるため、施工厚みを任意に設定でき、小さい施工空間でも隙間なく充填できる利点を持っている。
【０００４】
また、これらは復元性があるため、圧縮された状態で製品梱包され、現場で解繊復元させた後、吹き込み施工がおこなわれている。例えば、天井用のグラスウールでは、製品梱包時のかさ密度（見かけ比重）は約１３５ｋｇ／ｍ3であるが、現場解繊及び送風搬送されて、１８ｋｇ／ｍ3の密度で施工されている。
【０００５】
一方、従来、建築物の解体は、重機によるミンチ解体がおこなわれて混合廃棄物が排出されてきたが、建設リサイクル法（「建設工事に係る資材の再資源化等に関する法律」平成１２年法律第１０４号）が施行されると、建築物等に使用されている特定建設資材を分別解体等により現場で分別することが義務づけられ、さらに、特定建設資材廃棄物については、再資源化をすることが義務づけられることとなる。断熱材については、特に、特定建設資材には指定されていないが、粒状断熱材は嵩張っており、風で飛びやすいため、解体現場で飛散し、分別解体に支障をきたしたり、特定建設資材廃棄物に混じり、再資源化に影響を及ぼすことが懸念される。例えば、北海道の個建住宅（建坪２０坪）の天井に次世代省エネルギ基準の断熱施工した場合、グラスウールでは断熱厚さ３００ｍｍ、総重量で約３６０ｋｇ、体積では約２０ｍ3にもなる。
【０００６】
したがって、粒状断熱材を外部に飛散させることなく施工部位から回収し、運搬しやすい形態にする技術の確立が急務である。また、これは将来、断熱材が特定建設資材に指定されたとき、粒状断熱材のリサイクルやリユースを容易にする技術としても重要である。
【０００７】
なお、このような分野の技術として、特開昭６２―３５１９９号公報に開示された技術がある。この公報に記載された粒状断熱材回収装置においては、ハウジング（筐体）に設けられた流入開口から筐体内に粒状断熱材が流入する。そして、粒状断熱材が、筐体内のシリンダ室に収容されると共に、押圧板（ピストン）によって圧縮されて減容される。その後、シリンダ室の端部に設けられた排出ゲートが開かれて、減容された粒状断熱材がピストンによって外部に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の粒状断熱材回収装置には、次のような課題が存在している。すなわち、粒状断熱材を圧縮する過程においては、流入開口から筐体内に流入する粒状断熱材は、シリンダ室内には貯留されずシリンダ上部に積載される。そのため、粒状断熱材を圧縮するたびにシリンダ室上部を開放して、シリンダ室内に断熱材を収容した後、再びシリンダ室上部を閉じなければならず、その開閉時間だけ処理が遅延化してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、粒状断熱材の回収作業を迅速におこなうことができる粒状断熱材回収装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明に係る粒状断熱材回収装置は、粒状断熱材を外部から受け入れる断熱材受入口を有する筐体と、筐体内において並設されると共に、上面が開放され、断熱材受入口から受け入れた粒状断熱材を貯留する２つの貯留室と、２つの貯留室の間に設けられた回動軸周りに回動し、回動軸の回動に伴い開放された各貯留室の上面を交互に閉蓋して、各貯留室内において粒状断熱材を圧縮する圧縮板と、各貯留室の一側面を形成すると共に、貯留室内を往復動して当該貯留室内の圧縮された状態の粒状断熱材を圧縮された状態のまま筐体外部に押し出す２つのピストンとを備え、筐体は、曲率半径が圧縮板の幅と同じであるアーチ状の内壁面を有することを特徴とする。
【００１１】
この粒状断熱材回収装置においては、圧縮板によって一方の貯留室の上面は閉蓋されており、もう一方の貯留室の上面は解放されている。断熱材受入口から筐体内に粒状断熱材が放出されると、粒状断熱材は上面が解放された方の貯留室に貯留される。そして、例えば、筐体内に放出された粒状断熱材の体積が貯留室の容積を超えたタイミングなど、所定のタイミングで回動軸が回動すると、筐体内の粒状断熱材が圧縮板によって上面が解放された方の貯留室内に回収される。それにより、圧縮板によって、貯留室内において粒状断熱材が圧縮されると共に、この貯留室が閉蓋される。そして、ピストンによって、圧縮され減容された粒状断熱材を、閉蓋された貯留室から筐体外部へ押し出すことにより粒状断熱材の回収処理がおこなわれる。以上のような回収処理がおこなわれている間、粒状断熱材は上面が解放された方の貯留室に貯留される。したがって、貯留室においてピストンによる粒状断熱材の押し出しがおこなわれている最中若しくはおこなわれた後に、回動軸を逆方向に回動して圧縮板を移動すると、回収処理がおこなわれた貯留室が開蓋されると共に、上面が解放されて粒状断熱材が貯留されている方の貯留室が閉蓋される。そして、閉蓋された方の貯留室においても上述した粒状断熱材の回収処理と同様の処理がおこなわれる。このように、この粒状断熱材回収装置においては、圧縮板によって２つの貯留室を交互に閉蓋し、閉蓋されている貯留室において回収処理がおこなわれるため、開閉時間の短縮化が図られる。それにより、粒状断熱材の回収作業の迅速化が図られることとなる。
【００１２】
加えて、筐体は、曲率半径が圧縮板の幅と同じであるアーチ状の内壁面を有するため、この内壁面を圧縮板の端面が摺動することにより、筐体内に存在する略全ての粒状断熱材を貯留室内に回収することができる。なお、本明細書中の説明において、「内壁面を圧縮板の端面が摺動する」とは、圧縮板の端面が内壁面を接しながら移動する以外に、粒状断熱材がもれない程度の一定の間隔を保って内壁面に沿って圧縮板の端面が移動することも含まれるものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る粒状断熱材回収装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
本発明に係る粒状断熱材回収装置（以下、単に「回収装置」と称す。）１０は、図１に示すように、通常は、走行可能な移動車両３０上に搭載される。この移動車両３０上には、主に、吸引ブロア３１を有する集塵機３２や、セパレータ３３、発電機３４等が搭載されている。セパレータ３３の吸引口３３ｂには、吸込ホース３５の一端３５ａが取り付けられており、吸込ホース３５の他端３５ｂから吸引ブロア３１により粒状断熱材３６を吸引することで吸込ホース３５を介してセパレータ３３に粒状断熱材３６を含んだ空気が搬入される。
【００１５】
また、セパレータ３３は、内部にバグフィルタ（図示せず）が設けられている集塵機３２と集塵排出管３３ｃを介して接続されている。そして、セパレータ３３は、遠心分離によって粒状断熱材３６から細かな塵埃や残滓を除去すると共に、除去された塵埃等を集塵排出管３３ｃを介して集塵機３２に搬送する。そして、搬送された塵埃等の大部分は、集塵機３２内のバグフィルタにより捕集され、バグフィルタを通過してしまった一部（１０％程度）の塵埃等は、再び集塵再入管３３ｄを介してセパレータ３３に戻される。このように、粒状断熱材３６に含まれる塵埃等は、セパレータ３３と集塵機３２との間で循環されることにより確実に捕集される。また、セパレータ３３は、回収装置１０上にマウントされており、セパレータ３３下部の排出口３３ａから回収装置１０へ、塵埃等が除去された粒状断熱材３６が送られる。排出口３３ａの側面には、排出口３３ａの内部を臨むように計量センサ３８が設けられている。この計量センサ３８によって、排出口３３ａから回収装置１０に送られる粒状断熱材３６の量を検出することができる。そして、粒状断熱材３６は、回収装置１０により梱包袋３９に袋詰めされて、移動車両３０上の積載領域４０に積載される。なお、回収装置１０は、移動車両３０上に搭載された発電機３４から電力が供給される。
【００１６】
次に、回収装置１０について、図２及び図３を参照しつつ説明する。
【００１７】
回収装置１０は、上面が平坦面である基板１１を有している。この基板１１上には、基板１１に平行な２つのピストン１２が並設されている。これらのピストン１２のピストンヘッド１２ａは、直方体形状を有しており、基板１１の上面を摺動する。なお、ピストン１２は、図示しない制御部によってその駆動が制御されている。以下、説明の便宜上、ピストン１２の延在方向をＸ軸、ピストン１２の並設方向をＹ軸として説明する。
【００１８】
基板１１上において、Ｘ軸に沿ってピストン１２と隣接する領域であって、ピストンヘッド１２ａ側の領域は、カバー１３で覆われている。このカバー１３は、断面がアーチ状でＸ軸方向に延在する湾曲部材１３ａと、この湾曲部材１３ａの略半円状の両側面を覆う側壁部材１３ｂとにより構成されている。なお、ピストンヘッド１２ａ側の側壁部材１３ｂの下部には、ピストンヘッド１２ａの形状と略同じ直方形状の間隙１３ｃが形成されており、ピストンヘッド１２ａはこの間隙１３ｃに対して挿通可能となっている。また、もう一方の側壁部材１３ｂの下部には、貫通孔１４が穿設されていると共に、この貫通孔１４の周囲を囲むように押出管１５が外方に向けて突設されている。この押出管１５は、方形状の開口１５ａを有し、この押出管１５の開口１５ａを封入するように前述した梱包袋３９が装着される。
【００１９】
また、このカバー１３の上部には、円筒状の断熱材受入口１６が形成されている。この断熱材受入口１６は、前述したセパレータ３３の排出口３３ａと接続され、連通されている。また、このカバー１３の一部には、断熱材受入口１６に近接する位置に、内部の状態を容易に観察できるように、例えば、ガラス板やアクリル板等の透明板で形成された点検観察部１７が設けられている。
【００２０】
さらに、カバー１３で覆われた基板１１上の領域を２分割するように、Ｘ軸方向に延在する隔離壁１８が立設されている。この隔離壁１８は、ピストン１２のピストンヘッド１２ａの高さと略同じとなっている。そして、この隔離壁１８と前述したカバー１３との間に、上部が開放された貯留室１９が形成される。なお、隔離壁１８によって隔てられた２つの貯留室１９の一側面は、ピストンヘッド１２ａによって形成されており、この側面に対向する側面には、貫通孔１４及び押出管１５が設けられている。すなわち、貯留室１９の下面は基板１１上面であり、貯留室１９の側壁は隔離壁１８、カバー１３及びピストンヘッド１２ａで形成されている。
【００２１】
また、隔離壁１８の上部には、隔離壁１８と平行な、すなわちＸ軸方向に延在する回動軸２０が設けられている。この回動軸２０には、貯留室１９の上面形状と略同一の形状を有する長方形状の圧縮板２１が固定されている。従って、回動軸２０を回動させて、圧縮板２１を基板１１に対して平行にすることにより、圧縮板２１で貯留室１９を閉蓋することができる。また、圧縮板２１の幅は、回動軸２０からカバー１３の湾曲部材１３ａの内壁面１３ｄまでの距離と略同じとなっている。そのため、圧縮板２１の回動により、回動軸２０に固定されてない方の圧縮板２１端面はカバー１３の湾曲部材１３ａの内壁面１３ｄ上を摺動する。
【００２２】
回動軸２０は、ピストン１２に近接して基板１１上に設けられた動力シリンダ２２によって回動される。この動力シリンダ２２と回動軸２０とはギア列２３により連結されており、動力シリンダ２２は、このギア列２３を介して回動軸２０を正、逆回転させる。以下、動力シリンダ２２によって回動軸２０及び圧縮板２１を回転させる方法について説明する。なお、動力シリンダ２２の駆動は、前述したピストン１２と同様、図示しない制御部によって制御されている。
【００２３】
図４に示すように、動力シリンダ２２は、Ｘ軸方向に延在する、スタンド２４の支持軸２４ａに回転自在に取り付けられている。また、動力シリンダ２２は、Ｙ軸方向に往復動するピストンヘッド２２ａを有し、ピストンヘッド２２ａには、連動レバー２５の一端が回転自在に取り付けられている。連動レバー２５の他端は、ギア列２３のギア２３Ａの軸と固定されており、連動レバー２５の回動によりギア２３Ａが回動する。ギア２３Ａは、並設されたギア比が２：１である小ギア２３Ｂと噛合されており、この小ギア２３Ｂの中心に回動軸２０の端部が挿入され、固定されている。
【００２４】
また、動力シリンダ２２のピストンヘッド２２ａが、動力シリンダ２２と最も接近している位置（図４の実線で示す位置）から、動力シリンダ２２から最も離れた位置（図５に示す位置）まで移動すると、連動レバー２５を介してギア２３Ａが９０度回転する。そして、動力シリンダ２２のピストンヘッド２２ａが動力シリンダ２２に接近している状態においては、圧縮板２１は基板１１に対して平行となっており、圧縮板２１は、回動軸２０からギア２３Ａの方向に延在している（図４の実線で示す位置）。そして、動力シリンダ２２を駆動して、動力シリンダ２２のピストンヘッド２２ａを突出させると（図中の矢印Ａ方向）、ギア２３Ａの軸を中心に連動レバー２５が回動し、その回動に連動してギア２３Ａが回動する。なお、連動レバー２５の回動によりピストンヘッド２２ａが上方に持ち上げられた際には、動力シリンダ２２が支持軸２４ａを軸に回動することにより、ピストンヘッド２２ａの上方移動を可能にしている。そして、ギア２３Ａの回動に伴って、小ギア２３Ｂが回動すると共に、小ギア２３Ｂに固定された回動軸２０が回動する。それにより、回動軸２０に一端が固定された圧縮板２１が回動する。
【００２５】
そして、図５に示すように、ピストンヘッド２２ａが最大に突出し、ギア２３Ａが９０度回転されると、ギア２３Ａと２：１のギア比で噛み合わされた小ギア２３Ｂが１８０度回転することになる。それにより、小ギア２３Ｂに固定された回動軸２０が１８０度回転されると共に、回動軸２０に一端が固定された圧縮板２１が１８０度回転し、圧縮板２１は基板１１に対して平行となる。なお、このとき、圧縮板２１は回動軸２０から動力シリンダ２２の方向に延在している（図５に示す位置）。そして、ピストンヘッド２２ａの移動方向が動力シリンダ２２に接近する方向（図中の矢印Ｂ方向）に変わると、圧縮板２１の回転方向が逆転する。このように、ピストンヘッド２２ａの往復動が繰り返されることにより、回動軸２０及び圧縮板２１の正、逆回転が切り替えられる。
【００２６】
次に、上述した回収装置１０を用いて粒状断熱材３６を回収する方法について、図６〜９を参照しつつ説明する。
【００２７】
まず、圧縮板２１は一方の貯留室１９を閉蓋した状態で、セパレータ３３の排出口３３ａに接続された断熱材受入口１６から粒状断熱材３６を受け入れる。放出された粒状断熱材３６は、圧縮板２１に閉蓋されていない方の貯留室１９の内部及び圧縮板２１の上に積層される（図６参照）。そして、計量センサ３８（図１参照）によって、セパレータ３３から排出された粒状断熱材３６が所定の量になったことが検出されると、制御部により動力シリンダ２２（図２参照）が駆動される。そして、動力シリンダ２２の駆動により回動軸２０が回動され、それに伴い、圧縮板２１が回動する（図７参照）。それにより、圧縮板２１に積層された粒状断熱材３６及びカバー１３内で落下中の粒状断熱材３６が圧縮板２１に付着する。このとき、圧縮板２１の移動軌跡が、カバー１３で覆われた空間と略一致するため、カバー１３内に存在する粒状断熱材３６のほとんどを圧縮板２１に付着させることが可能である。そして、圧縮板２１は、開蓋されて粒状断熱材３６が積層している方の貯留室１９を閉蓋する（図８参照）。このように圧縮板２１によって貯留室１９が閉蓋されて、粒状断熱材３６が貯留室１９内に収容される際には、貯留室１９と圧縮板２１とに挟まれて粒状断熱材３６が圧縮されて減容される。すなわち、粒状断熱材３６の内部の空気が抜かれることにより、粒状断熱材３６の体積が小さくなる。このように、粒状断熱材３６が凝縮されることにより、回収作業が容易になる。
【００２８】
圧縮された粒状断熱材３６は、圧縮された状態のままピストン１２によって貫通孔１４（図２参照）から押し出される。なお、貫通孔１４の周りに設けられた押出管１５には、予め梱包袋３９が装着されているため（図２参照）、押し出された粒状断熱材３６は梱包袋３９の中に収容される。このようにして、梱包袋３９の中に入れられた粒状断熱材３６を移動車両３０上の積載領域４０に積載することにより、粒状断熱材３６の回収作業が完了する。なお、以上のような回収処理がおこなわれている間、粒状断熱材３６は上面が解放された方の貯留室１９に貯留され続けている。したがって、断熱材受入口１６から粒状断熱材３６を連続的に受け入れることができる。
【００２９】
ピストン１２による粒状断熱材３６の押し出しが終了すると、回動軸２０が逆方向に回動し、圧縮板２１は、開蓋されている方の貯留室１９に移動する。このときも、落下中の粒状断熱材３６が圧縮板２１に付着するため、圧縮板２１によってカバー１３内部のほとんどの粒状断熱材３６が開蓋された貯留室１９に収容されることとなる（図９）。そして、圧縮板２１と貯留室１９とによって挟まれた粒状断熱材３６を圧縮し、減容すると共に、ピストン１２によって圧縮された状態の粒状断熱材３６を貫通孔１４から回収装置１０の外に押し出す。そして、回収装置１０においては、以上のような回収処理が、両方の貯留室１９において繰り返し行われる。
【００３０】
以上で説明したように、回動軸２０を回動させて圧縮板２１を移動させることにより、２つの貯留室１９を交互に閉蓋することとなる。それにより、圧縮板２１の移動により、一方の貯留室１９の開蓋と、他方の貯留室１９の閉蓋とを同時に行うことができるため、圧縮のたびにシリンダ室（貯留室１９）を開閉する従来の回収装置に比べて、回収処理を迅速に行うことができる。また、いずれかの貯留室１９には断熱材受入口１６から受け入れた粒状断熱材３６が貯留されることとなるため、圧縮・減容処理が行われている最中であっても粒状断熱材３６が貯留されることとなり、連続的な回収処理をスムーズに行うことができる。さらに、カバー１３の内壁面上を圧縮板２１の端面が摺動することにより、断熱材受入口１６から放出された粒状断熱材３６を即座に圧縮・回収処理することができる。
【００３１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、貯留室１９において粒状断熱材３６を圧縮板２１で圧縮する回数は、１回に限らず、一度目の圧縮では貯留室１９から押し出さずに、２度目の圧縮が行われたときに貯留室１９から押し出すことにより、貯留室１９に収容される粒状断熱材３６の量が増加する。このように、粒状断熱材３６を２回圧縮することにより、粒状断熱材３６の圧縮率が向上するため、梱包袋３９の積載に必要な積載領域４０を縮小することができる。なお、圧縮回数は１回や２回に限らず、圧縮率をさらに向上させるために、３回以上圧縮してもよい。
【００３２】
また、圧縮された粒状断熱材３６が押し出される貫通孔１４に、開閉が制御された蓋を設けてもよい。このように貫通孔１４に蓋をすることにより、ピストン１２による貯留室１９の側面方向からの圧縮が可能となる。それにより、貯留室１９における粒状断熱材３６の圧縮率を向上させることができる。なお、ピストン１２による粒状断熱材３６の圧縮後に蓋が開けられて、粒状断熱材３６がピストン１２によって押し出される。さらに、ピストン１２のピストンヘッド１２ａは、一体的なピストンヘッド以外に、押出面を有する２以上の部品から構成されたピストンヘッドとしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る粒状断熱材回収装置は、粒状断熱材を外部から受け入れる断熱材受入口を有する筐体と、筐体内において並設されると共に、上面が開放され、断熱材受入口から受け入れた粒状断熱材を貯留する２つの貯留室と、２つの貯留室の間に設けられた回動軸周りに回動し、回動軸の回動に伴い開放された各貯留室の上面を交互に閉蓋する圧縮板と、各貯留室の一側面を形成すると共に、貯留室内を往復動して当該貯留室内の粒状断熱材を筐体外部に押し出す２つのピストンとを備えることにより、粒状断熱材の回収作業を迅速におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る粒状断熱材回収装置が搭載される移動車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した粒状断熱材回収装置の平面図である。
【図３】図２に示した粒状断熱材回収装置のIII−III断面図である。
【図４】圧縮板が回転する仕組みについて示した図である。
【図５】図４の圧縮板の移動後の様子を示した図である。
【図６】カバー内において粒状断熱材を受け入れる様子を示した図である。
【図７】カバー内において圧縮板が移動する様子を示した図である。
【図８】カバー内において粒状断熱材が圧縮される様子を示した図である。
【図９】カバー内において圧縮板が移動する様子を示した図である。
【符号の説明】
１０…粒状断熱材回収装置、１２…ピストン、１３…カバー（筐体）、１３ｄ…内壁面、１６…断熱材受入口、１９…貯留室、２０…回動軸、２１…圧縮板、３６…粒状断熱材。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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