特開 2024-30089 廃樹脂回収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030089

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】廃樹脂回収装置

(51)【国際特許分類】

   G21C 19/32 20060101AFI20240229BHJP

   G01F 23/292 20060101ALI20240229BHJP

   G01F 23/2962 20220101ALI20240229BHJP

   G21F 9/28 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

G21C19/32

G01F23/292 Z

G01F23/2962

G21F9/28 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132652

(22)【出願日】2022-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】吉村 祐哉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 晃

(72)【発明者】

【氏名】大内 勉

(72)【発明者】

【氏名】横山 聡

【テーマコード（参考）】

2F014

【Ｆターム（参考）】

2F014FA04

2F014FB01

(57)【要約】

【課題】本発明は、廃樹脂を高効率で回収することができ、廃樹脂を回収する系統内への空気の流入を防止できる廃樹脂回収装置を提供する。
【解決手段】本発明による廃樹脂回収装置１０は、廃樹脂２と廃液３が貯蔵されている廃樹脂貯蔵タンク１に設置可能であり、起動すると廃樹脂２の回収または攪拌を行うノズル６、７と、一端部にノズル６、７を備え、ノズル６、７を昇降させる機構であるノズル昇降部４と、ノズル６、７またはノズル昇降部４に設置され、ノズル６、７と廃樹脂２との距離を計測するための距離センサ２１と、距離演算部１０１と伸縮制御部１０３を備える演算制御部１００を備える。距離演算部１０１は、距離センサ２１の計測結果から、ノズル６、７と廃樹脂２との距離である測定距離を求める。伸縮制御部１０３は、ノズル昇降部４によりノズル６、７を昇降させ、測定距離が予め定めた最適距離と等しい場合には、ノズル６、７の昇降を停止する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃樹脂と廃液が貯蔵されている廃樹脂貯蔵タンクに設置可能であり、
起動すると前記廃樹脂の回収または攪拌を行うノズルと、
一端部に前記ノズルを備え、前記ノズルを昇降させる機構であるノズル昇降部と、
前記ノズルまたは前記ノズル昇降部に設置され、前記ノズルと前記廃樹脂との距離を計測するための距離センサと、
距離演算部と、伸縮制御部を備える演算制御部と、
を備え、
前記距離演算部は、前記距離センサの計測結果から、前記ノズルと前記廃樹脂との距離である測定距離を求め、
前記伸縮制御部は、前記ノズル昇降部により前記ノズルを昇降させ、前記測定距離が予め定めた最適距離と等しい場合には、前記ノズルの昇降を停止する、
ことを特徴とする廃樹脂回収装置。

【請求項2】

前記廃樹脂貯蔵タンクの上部から前記廃液の液面までの距離を計測するデプスカメラを備え、
前記演算制御部は、液面距離演算部と、先端位置演算部を備え、
前記液面距離演算部は、前記デプスカメラの計測結果から、前記廃液の前記液面の位置を取得し、
先端位置演算部は、前記ノズル昇降部の昇降状態から、前記ノズルの上下方向の位置を取得し、
前記演算制御部は、前記ノズルの上下方向の位置が前記廃液の前記液面の位置よりも上方である場合には、起動している前記ノズルを停止する、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項3】

前記ノズル昇降部は、内径が互いに異なる複数の筒状部材がテレスコピック状に接続されて構成された伸縮機構であり、長さが伸縮することにより前記ノズルを昇降させる、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項4】

前記ノズル昇降部は、複数の腕部と、前記腕部を接続する複数の関節部とを備え、前記腕部の接続角度が変わることにより前記ノズルを昇降させる、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項5】

前記ノズル昇降部は、棒状部材を備え、前記棒状部材の位置が上下方向に移動することにより前記ノズルを昇降させる、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項6】

前記伸縮制御部は、
前記測定距離が前記最適距離よりも小さい場合には、前記ノズル昇降部により前記ノズルを上昇させて前記ノズルを前記廃樹脂から離し、
前記測定距離が前記最適距離よりも大きい場合には、前記ノズル昇降部により前記ノズルを下降させて前記ノズルを前記廃樹脂に近づける、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項7】

前記伸縮制御部は、
前記測定距離が前記最適距離よりも小さい場合には、前記最適距離と前記測定距離の差だけ前記ノズルを上昇させ、
前記測定距離が前記最適距離よりも大きい場合には、前記測定距離と前記最適距離の差だけ前記ノズルを下降させる、
請求項６に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項8】

前記距離センサは、前記ノズルと前記廃樹脂との距離を超音波で計測する距離センサである、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項9】

前記距離演算部は、
前記距離センサが送信した前記超音波の周波数と、前記廃樹脂からの反射波の周波数との差を用いて、前記廃樹脂の表面の変動速度を求め、
前記変動速度を用いて、前記測定距離を補正する、
請求項８に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項10】

前記距離センサは、前記ノズルと前記廃樹脂との距離を超音波で計測するとともに、前記廃樹脂の映像を撮影するデプスカメラである、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項11】

前記距離センサは、前記ノズルと前記廃樹脂の映像を撮影する水中カメラである、
請求項１に記載の廃樹脂回収装置。

【請求項12】

前記距離センサが撮影した前記映像を表示する映像出力部を備える、
請求項１０または１１に記載の廃樹脂回収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃樹脂を回収する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電所において、原子炉の運転によって生じた放射性の樹脂は、廃樹脂として廃樹脂貯蔵タンクに貯蔵される。廃樹脂貯蔵タンクから廃樹脂を抜き出す際には、廃樹脂貯蔵タンクの下部に蓄積した廃樹脂を攪拌して回収する必要がある。

【0003】

従来の廃樹脂回収装置の例は、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された放射性廃スラッジの抜出装置は、遠隔操作により移動可能な装置本体（水中遠隔装置）と、装置本体に接続され、廃スラッジ貯蔵タンクから放射性廃スラッジ（廃樹脂）を抜出す抜出し管と、探知波（音波）により装置本体の位置を探知する機器（位置探知ソナー発信機）と、探知波により廃スラッジ貯蔵タンク内の放射性廃スラッジの位置を探知する機器（スラッジ面探知ソナー）とを備え、装置本体及び放射性廃スラッジのそれぞれの位置の探知の結果に基づいて、装置本体を遠隔操作する。スラッジは、攪拌空気供給管で供給された空気により攪拌される。位置探知ソナー発信機が発生した探知波は、廃スラッジ貯蔵タンク内の廃液の水面に浮かべられた、位置探知ソナー受信機で受信される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１２８０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

廃樹脂回収装置では、廃樹脂貯蔵タンクの底部に存在する廃樹脂の層の付近に攪拌ノズルと回収ノズルを設置し、攪拌ノズルから空気または水を吐出してタンクの内部（特に廃樹脂）を攪拌し、回収ノズルで廃樹脂を吸引することで、廃樹脂を回収する。

【0006】

従来の廃樹脂回収装置には、廃樹脂を回収して廃樹脂の層が変動すると、回収ノズルと廃樹脂面との距離が離れるために、廃樹脂の回収効率が低下するという課題がある。また、例えば特許文献１に記載の装置では、廃樹脂の回収に伴い廃スラッジ貯蔵タンク内の廃液の液面が変動すると、位置探知ソナー受信機が装置本体の位置を正確に取得できず、抜出し管の位置を正確に定められないので廃樹脂の回収効率が低下することが懸念される。このように、従来の廃樹脂回収装置には、廃樹脂の回収に伴い、廃樹脂の回収効率が低下することがあるという課題がある。

【0007】

また、廃樹脂の回収に伴い廃樹脂貯蔵タンク内の液位が低下すると、回収ノズルが気中に露出して空気を吸引し、廃樹脂を回収する系統内に空気が流入して系統のポンプなどに悪影響を与えることがあり得る。このため、廃樹脂を回収する系統内への空気の流入を防止できる廃樹脂回収装置が望まれている。

【0008】

本発明の目的は、廃樹脂を高効率で回収することができるとともに、廃樹脂を回収する系統内への空気の流入を防止できる廃樹脂回収装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による廃樹脂回収装置は、廃樹脂と廃液が貯蔵されている廃樹脂貯蔵タンクに設置可能であり、起動すると前記廃樹脂の回収または攪拌を行うノズルと、一端部に前記ノズルを備え、前記ノズルを昇降させる機構であるノズル昇降部と、前記ノズルまたは前記ノズル昇降部に設置され、前記ノズルと前記廃樹脂との距離を計測するための距離センサと、距離演算部と、伸縮制御部を備える演算制御部とを備える。前記距離演算部は、前記距離センサの計測結果から、前記ノズルと前記廃樹脂との距離である測定距離を求める。前記伸縮制御部は、前記ノズル昇降部により前記ノズルを昇降させ、前記測定距離が予め定めた最適距離と等しい場合には、前記ノズルの昇降を停止する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、廃樹脂を高効率で回収することができるとともに、廃樹脂を回収する系統内への空気の流入を防止できる廃樹脂回収装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施例１による廃樹脂回収装置の構成を示す図。

【図2】実施例１による廃樹脂回収装置の詳しい構成を示す図。

【図3】実施例１による廃樹脂回収装置が廃樹脂貯蔵タンクに設置されたときの、ノズルの位置が設定される手順を示すフロー図。

【図4】実施例１による廃樹脂回収装置が運転され、廃樹脂貯蔵タンクの内部の廃樹脂を廃樹脂回収装置が回収するときの手順を示すフロー図。

【図5】本発明の実施例２による廃樹脂回収装置の構成を示す図。

【図6】本発明の実施例３による廃樹脂回収装置の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明による廃樹脂回収装置は、廃樹脂貯蔵タンクから廃樹脂を回収して廃樹脂の層が変動しても、ノズル（攪拌ノズルと回収ノズル）と回収対象の廃樹脂との距離を常に一定に保つことができる。このため、ノズルと廃樹脂との距離を最適に保つことができ、廃樹脂を高効率で回収することができる。また、本発明による廃樹脂回収装置は、廃樹脂貯蔵タンク内の液位を測定するので、廃樹脂の回収に伴い廃樹脂貯蔵タンク内の液位が低下しても、回収ノズルが空気を吸引するのを防止することができ、廃樹脂を回収する系統内への空気の流入を防止できる。

【0013】

以下、本発明の実施例による廃樹脂回収装置について、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【実施例0014】

本発明の実施例１による廃樹脂回収装置について説明する。

【0015】

図１は、本実施例による廃樹脂回収装置１０の構成を示す図である。本実施例による廃樹脂回収装置１０は、廃樹脂貯蔵タンク１に設置可能であり、廃樹脂貯蔵タンク１に設置されて運転される。図１には、本実施例による廃樹脂回収装置１０の運転状態を示している。

【0016】

廃樹脂貯蔵タンク１の内部には、廃樹脂２と廃液３が貯蔵されている。廃樹脂２は、例えば粒状である。廃液３は、例えば水である。廃樹脂２と廃液３は、廃樹脂貯蔵タンク１の底部に存在する。

【0017】

本実施例による廃樹脂回収装置１０は、攪拌ノズル６（６ａ、６ｂ）と、回収ノズル７と、ノズル昇降部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）と、演算制御部１００を備える。廃樹脂回収装置１０は、後述するセンサ（例えば、距離センサやカメラなど）をさらに備える。攪拌ノズル６と回収ノズル７は、廃樹脂２の上方に配置される。

【0018】

攪拌ノズル６ａ、６ｂは、それぞれノズル昇降部４ａ、４ｂの一端部（下端部）に設置されている。攪拌ノズル６は、水または空気を噴射して廃樹脂貯蔵タンク１の内部を攪拌することで、廃樹脂２を攪拌する。

【0019】

回収ノズル７は、ノズル昇降部４ｃの一端部（下端部）に設置されている。回収ノズル７は、廃樹脂貯蔵タンク１に貯蔵された廃樹脂２を廃液３とともに吸引することにより、廃樹脂２を回収する。

【0020】

攪拌ノズル６と回収ノズル７は、廃樹脂２の表面付近に配置される。図１に示す例では、廃樹脂回収装置１０は、２つの攪拌ノズル６ａ、６ｂと１つの回収ノズル７を備える。廃樹脂回収装置１０が備える攪拌ノズル６と回収ノズル７の数は、これに限られず、任意に定めることができる。以下では、攪拌ノズル６をノズル６と呼び、回収ノズル７をノズル７と呼ぶこともある。

【0021】

ノズル昇降部４は、一端部（下端部）にノズル６、７を備え、ノズル６、７を昇降させる機構であり、廃樹脂貯蔵タンク１の内部に配置される。本実施例では、ノズル昇降部４は、長さが伸縮することによりノズル６、７を昇降させる伸縮機構で構成される。ノズル昇降部４が伸縮してノズル６、７が昇降することにより、ノズル６、７の上下方向（鉛直方向）の位置を定めることができる。例えば、ノズル昇降部４が伸長して回収ノズル７が降下することにより、回収ノズル７を廃樹脂２の表面付近に設置することができる。

【0022】

ノズル昇降部４ａ、４ｂ、４ｃの他端部（上端部）は、固定部５に固定されている。固定部５は、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８に設けられた固定機構である。本実施例では、固定部５は、廃樹脂貯蔵タンク１の頂部（上面）に設けられている。

【0023】

演算制御部１００は、廃樹脂貯蔵タンク１の外部に配置され、ノズル昇降部４を制御することで、ノズル６、７の昇降を制御する。演算制御部１００は、廃樹脂回収装置１０が備えるセンサの出力を入力して処理し、ノズル昇降部４を制御する。

【0024】

図２は、本実施例による廃樹脂回収装置１０の詳しい構成を示す図である。図２には、主に、廃樹脂回収装置１０が備えるセンサと、攪拌ノズル６が設置されたノズル昇降部４の構成と、演算制御部１００の構成を示している。

【0025】

以下では、一例として、攪拌ノズル６が設置されたノズル昇降部４について説明する。回収ノズル７が設置されたノズル昇降部４は、攪拌ノズル６が設置されたノズル昇降部４と同様の構成を備えることができる。

【0026】

廃樹脂回収装置１０は、センサとして、超音波距離センサ２１と、液面計測用デプスカメラ２２を備える。

【0027】

超音波距離センサ２１は、ノズル６に設置されている。超音波距離センサ２１は、廃樹脂回収装置１０が廃樹脂貯蔵タンク１に設置されたときと、廃樹脂回収装置１０が運転されているときに、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離を計測する。

【0028】

液面計測用デプスカメラ２２は、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８に設けられた固定部５に設置されている。液面計測用デプスカメラ２２は、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８から廃液３の液面までの距離を計測する。本実施例では、液面計測用デプスカメラ２２は、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８から廃液３の液面までの距離を、超音波で測ることができる。すなわち、液面計測用デプスカメラ２２は、超音波距離センサの機能も備える。なお、演算制御部１００は、液面計測用デプスカメラ２２からの信号の強度が微弱で距離の計測が困難な場合には、この信号を強度が十分な大きさになるように増幅してもよい。

【0029】

ノズル昇降部４について説明する。本実施例では、ノズル昇降部４は、複数のロッド１１と、ワイヤー１２と、ワイヤー繰出し装置１３を備える。

【0030】

複数のロッド１１は、内径（太さ）が互いに異なる複数の筒状部材であり、廃樹脂貯蔵タンク１の内部に配置される。ノズル昇降部４は、複数のロッド１１がテレスコピック状に接続されて構成された伸縮機構である。ノズル昇降部４は、内径の大きいロッド１１の中に内径の小さいロッド１１が入り込むことにより収縮し、内径の大きいロッド１１の中から内径の小さいロッド１１が出てくることにより伸長する。

【0031】

なお、ロッド１１の数は、廃樹脂貯蔵タンク１の大きさや廃樹脂回収装置１０の設置スペースの大きさなどに応じて、任意に定めることができる。

【0032】

ワイヤー１２は、一端が、ノズル昇降部４の下端部に位置するロッド１１に固定されており、他端が、ワイヤー繰出し装置１３に固定されている。ワイヤー１２は、ワイヤー繰出し装置１３により、廃樹脂貯蔵タンク１の中での長さが変わる。

【0033】

ワイヤー繰出し装置１３は、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８に固定され、ワイヤー１２を巻取るためのドラムと、このドラムの回転数を計測するためのエンコーダを備える。ワイヤー繰出し装置１３は、ドラムが回転することにより、ワイヤー１２を巻き取ったり送り出したりすることができ、廃樹脂貯蔵タンク１の中でのワイヤー１２の長さを変えることができる。

【0034】

本実施例では、ノズル昇降部４は、ワイヤー繰出し装置１３によりワイヤー１２が巻き取られると、内径の大きいロッド１１の中に内径の小さいロッド１１がテレスコピック状に格納されて収縮する。そして、ノズル昇降部４は、ワイヤー繰出し装置１３によりワイヤー１２が送り出されると、内径の大きいロッド１１の中に格納されていた内径の小さいロッド１１が、自重により内径の大きいロッド１１の中から出てきて伸長する。

【0035】

演算制御部１００は、伸縮制御部１０３、クロック信号発生部１１０、距離演算部１０１、液面距離演算部１０４、先端位置演算部１０５、及び比較部１０２を備える。

【0036】

伸縮制御部１０３は、ノズル昇降部４を伸縮させる。本実施例では、伸縮制御部１０３は、ワイヤー繰出し装置１３を制御し、ドラムを回転させてワイヤー１２を巻き取ったり送り出したりして、廃樹脂貯蔵タンク１の中でのワイヤー１２の長さを変えることで、ノズル昇降部４を伸縮させる。

【0037】

クロック信号発生部１１０は、周期的に信号（クロック信号）を発信する。演算制御部１００では、クロック信号発生部１１０が発信したクロック信号に従い、各部が動作することができる。

【0038】

距離演算部１０１は、超音波距離センサ２１の計測結果から、ノズル６、７と廃樹脂２の表面との距離を求める。

【0039】

液面距離演算部１０４は、液面計測用デプスカメラ２２の計測結果から、廃液３の液面の位置を求める。

【0040】

先端位置演算部１０５は、ノズル昇降部４の昇降状態（昇降の程度）から、ノズル６、７の上下方向（鉛直方向）の位置を取得する。本実施例では、先端位置演算部１０５は、ワイヤー繰出し装置１３のドラムの回転数を用いてノズル昇降部４の昇降状態を求め、ノズル６、７の上下方向（鉛直方向）の位置を取得する。

【0041】

比較部１０２は、距離演算部１０１が求めた距離（測定距離）と、ノズル６、７と廃樹脂２の表面との最適な距離（最適距離）とを比較する。また、比較部１０２は、液面距離演算部１０４が取得した廃液３の液面の位置と、先端位置演算部１０５が取得したノズル６、７の上下方向（鉛直方向）の位置とを比較する。

【0042】

図３を参照して、本実施例による廃樹脂回収装置１０が廃樹脂貯蔵タンク１に設置されたときの、ノズル６、７の位置が設定される手順を説明する。以下では、一例として、攪拌ノズル６の位置が設定される手順を説明するが、回収ノズル７も、攪拌ノズル６と同様に位置が設定される。

【0043】

図３は、本実施例による廃樹脂回収装置１０が廃樹脂貯蔵タンク１に設置されたときの、ノズル６の位置が設定される手順を示すフロー図である。廃樹脂回収装置１０は、ノズル昇降部４が収縮している状態で廃樹脂貯蔵タンク１に設置されている。

【0044】

ステップＳ１００で、演算制御部１００の伸縮制御部１０３は、ワイヤー繰出し装置１３のドラムを回転させてワイヤー１２を送り出して、ノズル昇降部４の伸長を開始する。

【0045】

ステップＳ１０１で、演算制御部１００のクロック信号発生部１１０から伸縮制御部１０３に停止信号が送られると、伸縮制御部１０３は、ノズル昇降部４の伸長を停止する。クロック信号発生部１１０は、クロック信号と同期して、伸縮制御部１０３に周期的に停止信号を送る。

【0046】

ステップＳ１０２で、ノズル６に設置されている超音波距離センサ２１は、廃樹脂２の表面に超音波を送信し、廃樹脂２からの反射波を受信する。超音波距離センサ２１が受信した反射波の波形は、演算制御部１００の距離演算部１０１に送られる。距離演算部１０１は、反射波の波形を解析することにより、超音波距離センサ２１が超音波を送信してから反射波を受信するまでの時間（伝搬時間）を求める。そして、距離演算部１０１は、伝搬時間の半分の時間に超音波の速度（音速）を乗じることで、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離を求める。距離演算部１０１が求めた、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離を、「測定距離」と呼ぶ。

【0047】

なお、超音波距離センサ２１は、温度センサを備え、温度センサによって廃樹脂貯蔵タンク１の内部の温度を取得することができる。距離演算部１０１は、超音波距離センサ２１が取得した廃樹脂貯蔵タンク１の内部の温度を用いて廃樹脂貯蔵タンク１の内部での音速を求めることで、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離をより正確に求めることができる。

【0048】

ステップＳ１０３で、演算制御部１００の比較部１０２は、距離演算部１０１が求めた測定距離と、ノズル６と廃樹脂２の表面との最適な距離（最適距離）とを比較する。最適距離は、事前のシミュレーションや実験などに基づいて予め定めることができる。

【0049】

ステップＳ１０４からステップＳ１０６は、伸縮制御部１０３が、ステップＳ１０３での比較部１０２の比較結果に応じて実行する。

【0050】

ステップＳ１０４は、測定距離が最適距離よりも小さい場合に、伸縮制御部１０３が実行するステップである。この場合には、ノズル６が廃樹脂２の表面に近づきすぎているので、伸縮制御部１０３は、ワイヤー繰出し装置１３のドラムをステップＳ１００での回転方向と逆方向に回転させてワイヤー１２を巻き取って、ノズル昇降部４を収縮させる。ノズル昇降部４の収縮により、ノズル６は、上昇して廃樹脂２から離れる。

【0051】

ステップＳ１０５は、測定距離が最適距離よりも大きい場合に、伸縮制御部１０３が実行するステップである。この場合には、ノズル６が廃樹脂２の表面から離れすぎているので、伸縮制御部１０３は、ワイヤー繰出し装置１３のドラムをステップＳ１００での回転方向と同方向に回転させてワイヤー１２を送り出して、ノズル昇降部４を伸長させる。ノズル昇降部４の伸長により、ノズル６は、下降して廃樹脂２に近づく。

【0052】

ステップＳ１０４またはステップＳ１０５が実行された場合には、ステップＳ１０１に進み、クロック信号発生部１１０から伸縮制御部１０３に停止信号が送られると、伸縮制御部１０３は、ノズル昇降部４の収縮または伸長を停止する。測定距離が最適距離と等しくなるまで、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までのステップが実行される。

【0053】

ステップＳ１０６は、測定距離が最適距離と等しい場合に、伸縮制御部１０３が実行するステップである。この場合には、伸縮制御部１０３は、ノズル６が廃樹脂２の表面から最適な距離だけ離れた位置にあるので、ノズル昇降部４の伸縮を終了する。ノズル６は、昇降を終了し、廃樹脂２の表面からの距離が最適距離となる。

【0054】

次に、図４を参照して、本実施例による廃樹脂回収装置１０が運転され、廃樹脂貯蔵タンク１の内部の廃樹脂２を廃樹脂回収装置１０が回収するときの手順を説明する。以下では、一例として、攪拌ノズル６について説明するが、以下の説明は回収ノズル７にも当てはまる。廃樹脂回収装置１０は、廃樹脂貯蔵タンク１に設置され、図３に示した手順でノズル６、７の位置が設定された後に、運転が開始される。

【0055】

図４は、本実施例による廃樹脂回収装置１０が運転され、廃樹脂貯蔵タンク１の内部の廃樹脂２を廃樹脂回収装置１０が回収するときの手順を示すフロー図である。

【0056】

ステップＳ２００で、演算制御部１００は、廃樹脂回収装置１０の運転を開始し、攪拌ノズル６と回収ノズル７を起動する。攪拌ノズル６は、起動すると、廃樹脂２の攪拌を開始する。回収ノズル７は、起動すると、廃樹脂２の回収を開始する。

【0057】

ステップＳ２０１で、演算制御部１００のクロック信号発生部１１０から伸縮制御部１０３に停止信号が送られると、伸縮制御部１０３は、ノズル昇降部４を伸縮させている場合には（後述するステップＳ２１２またはステップＳ２２２を実行した場合には）、ノズル昇降部４の伸縮を停止する。

【0058】

ステップＳ２０１の後、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３、及びステップＳ２０４が実行される。これらのステップは、任意の順序で実行され、複数のステップが同時に行われてもよい。

【0059】

ステップＳ２０２で、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８に設置されている液面計測用デプスカメラ２２（図２）は、廃樹脂貯蔵タンク１の上部８から廃液３の液面までの距離を超音波で計測する。演算制御部１００の液面距離演算部１０４は、液面計測用デプスカメラ２２の計測結果から、廃液３の液面の位置を取得する。液面距離演算部１０４は、任意の基準位置からの高さとして、廃液３の液面の位置を求めることができる。

【0060】

ステップＳ２０３で、演算制御部１００の先端位置演算部１０５は、ワイヤー繰出し装置１３のエンコーダが計測した、ワイヤー繰出し装置１３のドラムの回転数から、ノズル６の上下方向（鉛直方向）の位置を取得する。例えば、先端位置演算部１０５は、ドラムの回転数と半径からワイヤー１２の移動量（廃樹脂貯蔵タンク１の中での長さの変化量）を求め、この移動量とノズル６の初期位置からノズル６の上下方向の位置を求めることができる。先端位置演算部１０５は、液面距離演算部１０４が廃液３の液面の位置を求めるのに用いる基準位置からの高さとして、ノズル６の上下方向の位置を求めることができる。

【0061】

ステップＳ２０４で、ノズル６に設置されている超音波距離センサ２１は、廃樹脂２の表面に超音波を送信し、廃樹脂２からの反射波を受信する。超音波距離センサ２１が受信した反射波の波形は、演算制御部１００の距離演算部１０１に送られる。

【0062】

ステップＳ２０５で、演算制御部１００の比較部１０２は、ステップＳ２０２で液面距離演算部１０４が取得した廃液３の液面の位置と、ステップＳ２０３で先端位置演算部１０５が取得したノズル６の上下方向（鉛直方向）の位置とを比較する。

【0063】

ステップＳ２０６で、ノズル６の上下方向の位置（ノズル６の先端部の位置）が廃液３の液面よりも上方である場合には、ステップＳ２０７に移行し、ノズル６の上下方向の位置が廃液３の液面よりも下方である場合には、ステップＳ２０８に移行する。

【0064】

ステップＳ２０７で、ノズル６の位置が廃液３の液面よりも上方であるので、演算制御部１００は、ノズル６を停止する。攪拌ノズル６は、廃樹脂２の攪拌を停止する。回収ノズル７は、廃樹脂２の回収を停止し、空気を吸引しないようにする。これにより、廃樹脂２を回収する系統内への空気の流入を防止できる。

【0065】

ステップＳ２０８で、距離演算部１０１は、図３のステップＳ１０２と同様にして、超音波距離センサ２１が受信した廃樹脂２からの反射波の波形から、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離（測定距離）を取得する。

【0066】

距離演算部１０１は、反射波の波形から反射波の周波数を取得することができる。距離演算部１０１は、超音波距離センサ２１が送信した超音波の周波数と、反射波の周波数と、超音波の音速を用いて、廃樹脂２の表面の変動速度（表面の位置の下降速度）を求めることができる。例えば、距離演算部１０１は、送信波の周波数と反射波の周波数との差を用いドップラー効果の原理を利用して、廃樹脂２の表面の変動速度を求めることができる。

【0067】

距離演算部１０１は、廃樹脂２の表面の変動速度を用いて、測定距離を補正することができる。例えば、距離演算部１０１は、廃樹脂２の表面の変動速度に、クロック信号発生部１１０がクロック信号を発信する周期を乗じて、次にクロック信号が発信されるまでの廃樹脂２の表面の変動量（表面の位置の下降距離）を演算し、この変動量だけ測定距離を増やすことで、測定距離を補正することができる。

【0068】

なお、既に述べたように、超音波距離センサ２１が温度センサを備えると、距離演算部１０１は、超音波距離センサ２１が取得した廃樹脂貯蔵タンク１の内部の温度を用いて廃樹脂貯蔵タンク１の内部での音速を求めることで、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離をより正確に求めることができる。

【0069】

ステップＳ２１０で、比較部１０２は、距離演算部１０１が求めた測定距離と、ノズル６と廃樹脂２の表面との最適距離とを比較する。

【0070】

ステップＳ２１１とステップＳ２２１とステップＳ２３１は、比較部１０２と伸縮制御部１０３が、ステップＳ２１０での比較部１０２の比較結果に応じて実行する。

【0071】

ステップＳ２１１は、測定距離が最適距離よりも小さい場合に、比較部１０２が実行するステップである。この場合には、比較部１０２は、最適距離と測定距離の差を求める。

【0072】

ステップＳ２１２で、伸縮制御部１０３は、ワイヤー繰出し装置１３のドラムを回転させてワイヤー１２を巻き取り、最適距離と測定距離の差だけノズル昇降部４を収縮させる。このようにして、ノズル６は、廃樹脂回収装置１０の運転中に上昇して、廃樹脂２の表面から最適な距離だけ離れた位置に配置される。

【0073】

ステップＳ２２１は、測定距離が最適距離よりも大きい場合に、比較部１０２が実行するステップである。この場合には、比較部１０２は、測定距離と最適距離の差を求める。

【0074】

ステップＳ２２２で、伸縮制御部１０３は、ワイヤー繰出し装置１３のドラムを回転させてワイヤー１２を送り出し、測定距離と最適距離の差だけノズル昇降部４を伸長させる。このようにして、ノズル６は、廃樹脂回収装置１０の運転中に下降して、廃樹脂２の表面から最適な距離だけ離れた位置に配置される。

【0075】

ステップＳ２３１は、測定距離が最適距離と等しい場合に、伸縮制御部１０３が実行するステップである。この場合には、伸縮制御部１０３は、ノズル６が廃樹脂２の表面から最適な距離だけ離れた位置にあるので、ノズル昇降部４の伸縮を停止する。ノズル６は、昇降を停止する。伸縮制御部１０３は、次にノズル昇降部４を伸縮させるまで待機する。

【0076】

本実施例による廃樹脂回収装置１０は、ステップＳ２０１以降の処理を運転の開始から運転の終了まで繰り返し実行することにより、運転中に、ノズル６、７を廃樹脂２の表面から最適な距離だけ離れた位置に配置でき、ノズル６、７と廃樹脂２との距離を常に一定に保つことができる。本実施例による廃樹脂回収装置１０は、廃樹脂２の回収に伴う廃樹脂２の表面の変動に追従してノズル昇降部４を伸縮させることができ、ノズル昇降部４の一端部に位置するノズル６、７と廃樹脂２の表面との距離を常に最適に保持することができる。

【0077】

本実施例による廃樹脂回収装置１０では、先端位置演算部１０５が、ノズル６、７の上下方向（鉛直方向）の位置を、ワイヤー繰出し装置１３のドラムの回転数を用いて取得する。このため、廃樹脂回収装置１０は、廃樹脂貯蔵タンク１の内部の廃樹脂２や廃液３の性状によらずノズル６、７の位置を取得することができ、また、廃樹脂２の回収に伴い廃液３の液面が変動してもノズル６、７の位置を正確に取得できるという利点がある。

【0078】

また、本実施例による廃樹脂回収装置１０では、距離演算部１０１が、廃樹脂２の表面の変動速度をリアルタイムで求めることができ、この変動速度を用いて、測定したノズル６と廃樹脂２の表面との距離（測定距離）を補正することができる。このため、廃樹脂回収装置１０は、ノズル６、７の位置（ノズル６、７の先端部の位置）を廃樹脂２の表面に高精度で追従させることができるという利点がある。

【実施例0079】

本発明の実施例２による廃樹脂回収装置１０について説明する。以下では、本実施例による廃樹脂回収装置１０について、実施例１による廃樹脂回収装置１０と異なる点を主に説明する。

【0080】

図５は、本実施例による廃樹脂回収装置１０の構成を示す図である。本実施例による廃樹脂回収装置１０は、ノズル昇降部４の構成と、センサとして樹脂面計測用デプスカメラ２０４を備える点と、映像出力部１４０を備える点が、実施例１による廃樹脂回収装置１０と主に異なる。

【0081】

以下では、一例として、攪拌ノズル６が設置されたノズル昇降部４について説明する。回収ノズル７が設置されたノズル昇降部４は、攪拌ノズル６が設置されたノズル昇降部４と同様の構成を備えることができる。

【0082】

本実施例による廃樹脂回収装置１０では、ノズル昇降部４は、多関節ロボット２０１で構成されている。ノズル６は、ノズル昇降部４の一端部（下端部）に設置されている。ノズル６には、距離センサとして、実施例１では超音波距離センサ２１が設置されていたが、本実施例では樹脂面計測用デプスカメラ２０４が設置されている。なお、本実施例による廃樹脂回収装置１０は、実施例１による廃樹脂回収装置１０と同様に、ノズル６に超音波距離センサ２１が設置されていてもよい。

【0083】

多関節ロボット２０１は、複数のリンクロッド２０２（腕部）と、リンクロッド２０２同士を接続する複数のジョイント機構２０３（関節部）とを備え、ジョイント機構２０３が回転してリンクロッド２０２の接続角度が変わることにより長さが伸縮する。すなわち、多関節ロボット２０１で構成されたノズル昇降部４は、長さが伸縮することによりノズル６、７を昇降させる伸縮機構である。ジョイント機構２０３のそれぞれは、ジョイント機構２０３の回転角を計測するエンコーダを備える。

【0084】

なお、リンクロッド２０２とジョイント機構２０３の数は、廃樹脂貯蔵タンク１の大きさや廃樹脂回収装置１０の設置スペースの大きさなどに応じて、任意に定めることができる。

【0085】

演算制御部１００の先端位置演算部１０５は、ノズル昇降部４の昇降状態から、ノズル６、７の上下方向（鉛直方向）の位置を取得する。本実施例では、先端位置演算部１０５は、クロック信号発生部１１０が発信したクロック信号を受信したタイミングで、ジョイント機構２０３のエンコーダが計測した回転角を取得する。そして、先端位置演算部１０５は、リンクロッド２０２のそれぞれの長さと、取得した回転角から求めたリンクロッド２０２の接続角度から、ノズル６の上下方向（鉛直方向）の位置を取得する。

【0086】

樹脂面計測用デプスカメラ２０４は、ノズル６に設置されており、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離を超音波で計測するための距離センサである。すなわち、樹脂面計測用デプスカメラ２０４は、廃樹脂２の表面に超音波を送信し、廃樹脂２からの反射波を受信する。樹脂面計測用デプスカメラ２０４が受信した反射波の波形は、演算制御部１００の距離演算部１０１に送られる。

【0087】

距離演算部１０１は、実施例１で説明したのと同様の方法で反射波の波形を解析することにより、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離（測定距離）を求める。

【0088】

演算制御部１００の比較部１０２は、実施例１で説明したように、距離演算部１０１が求めた測定距離と、ノズル６と廃樹脂２の表面との最適な距離（最適距離）とを比較する。

【0089】

演算制御部１００の伸縮制御部１０３は、実施例１で説明したように、比較部１０２の比較結果に応じて、ノズル昇降部４を伸縮させたり、ノズル昇降部４の伸縮を停止したりする。伸縮制御部１０３は、多関節ロボット２０１のジョイント機構２０３を回転させてリンクロッド２０２の接続角度を変えることで、ノズル昇降部４を伸縮させる。

【0090】

本実施例による廃樹脂回収装置１０は、映像出力部１４０を備えることができる。樹脂面計測用デプスカメラ２０４は、廃樹脂２の映像を撮影することができる。映像出力部１４０は、樹脂面計測用デプスカメラ２０４が撮影した廃樹脂２の映像を表示する。作業員は、映像出力部１４０に表示された映像を見て、廃樹脂回収装置１０の運転状態を監視することができる。

【0091】

本実施例による廃樹脂回収装置１０では、ノズル昇降部４が多関節ロボット２０１で構成されているので、ノズル昇降部４は、上下方向に伸縮可能なだけでなく、水平方向にも移動可能である。このため、廃樹脂貯蔵タンク１の内部にノズル６、７の妨げとなる物体が存在する場合でも、この物体を回避してノズル６、７を目的の位置に設置することができるという利点がある。

【0092】

また、本実施例による廃樹脂回収装置１０では、ノズル６と廃樹脂２の表面との距離を計測するのに樹脂面計測用デプスカメラ２０４を用いているため、樹脂面計測用デプスカメラ２０４で廃樹脂２の映像を取得できる。このため、映像出力部１４０に廃樹脂２の映像を表示することで、作業員が、廃樹脂回収装置１０の運転状態（例えば、廃樹脂２の回収の様子）を廃樹脂貯蔵タンク１の外部で監視できるという利点がある。