特許 7313488 砂製造装置、砂研磨装置、及び砂分級装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-13

(45)【発行日】2023-07-24

(54)【発明の名称】砂製造装置、砂研磨装置、及び砂分級装置

(51)【国際特許分類】

   B22C 5/04 20060101AFI20230714BHJP

   B22C 5/06 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

B22C5/04

B22C5/06

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021573638

(86)(22)【出願日】2020-01-27

(86)【国際出願番号】 JP2020002777

(87)【国際公開番号】W WO2021152663

(87)【国際公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000231855

【氏名又は名称】日本鋳造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】阿部 秀勝

【審査官】坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１４１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１７６５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０８０５９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｃ ５／０４

Ｂ２２Ｃ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理容器と、前記処理容器の内部に設置された有底筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムの上端から上方の外周を囲む環状棚と、を備え、前記回転ドラムを回転させることにより前記回転ドラムの内部に供給された砂に力を付与する砂研磨装置と、
前記砂研磨装置と接続され、前記砂研磨装置から供給された砂を圧縮空気により流動させる砂分級装置と、
前記砂分級装置に空気を送り込む送風機と、を備え、
前記砂分級装置は、
下部に前記送風機からの空気を圧縮する風箱と、
前記風箱の上方に位置し、砂から微粉を分離する分級室と、を備え、
前記分級室は、
上部に前記分級室内の空気が流入する集塵口を備え、
前記処理容器は、
前記回転ドラムの上方に配置されたホッパと、
下部に当該処理容器の外部に砂を搬出する砂搬送路と、
上部に当該処理容器の内部の空気を吸引し外部に送る集塵路と、を備え、
前記砂搬送路は、
前記処理容器の下部と前記分級室とを接続し、
前記集塵路は、
前記処理容器の上部と前記分級室の上部とを接続し、
前記集塵路を通過した空気は、
前記分級室を経て前記集塵口へと吸引される、砂製造装置。

【請求項2】

前記ホッパは、
下端部に中央部に孔を有する板状の砂供給部材を備え、
前記孔は、
砂供給口であり、前記回転ドラムの回転中心軸上に配置される、請求項１に記載の砂製造装置。

【請求項3】

前記回転ドラムは、
中央部であって前記砂供給部材の下方に保護部材を備え、
前記保護部材は、
少なくとも前記砂供給部材を向いた側の表面を構成する外部材と、
前記外部材の内側に位置し前記外部材と一体となっている内部材と、を備え、
前記外部材の硬度は、
前記内部材の硬度よりも高い、請求項２に記載の砂製造装置。

【請求項4】

前記砂研磨装置は、
前記処理容器の前記回転ドラムの下方に設置された空気流路を備え、
前記回転ドラムの下方において前記回転ドラムの回転中心から半径方向に向かって空気が噴き出すように構成される、請求項１～３の何れか１項に記載の砂製造装置。

【請求項5】

前記砂分級装置は、
前記風箱と前記分級室とを仕切る仕切板と、
前記仕切板の前記分級室側の面に設置されたノズルと、を備え、
前記ノズルは、
前記面から前記分級室側に突出しており、
突出する方向に対して交差する方向に向かって開口している噴出孔を備える、請求項１～４の何れか１項に記載の砂製造装置。

【請求項6】

前記ノズルは、
前記仕切板の上に配置された複数のノズルから構成される、請求項５に記載の砂製造装置。

【請求項7】

空気を吸引する集塵装置を備え、
前記集塵口は、
前記集塵装置に接続される、請求項１～６の何れか１項に記載の砂製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、砂の付着物を除去することにより砂を再生する砂製造装置、砂研磨装置、及び砂分級装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば使用済みの鋳物砂を再生させるために、回収した鋳物砂を回転ドラム内に投入し、鋳物砂に摩擦等を加えることにより付着物を除去する砂再生装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭５４－０９３６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の砂再生装置においては、回転ドラムにより砂同士の衝突による衝撃及び砂粒間の摩擦により、砂に付着した粘結剤又は塗型材、若しくは熱衝撃等により微粉化した砂粒等の不要物を分離する。粘結剤、塗型材、及び微粉化した砂粒は、回転ドラムから砂が飛散する際に舞い上がり、粉塵回収部から吸引されることにより、砂と分離される。しかし、粘結剤、塗型材、及び微粉化した砂粒の一部は、砂から分離しきれずに残存するという課題があった。

【0005】

本発明は、上述のような課題を解決するためのものであり、砂に含まれる不要物の除去を効率良く行える砂製造装置、砂研磨装置、及び砂分級装置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】

【0006】

本発明に係る砂製造装置は、処理容器と、前記処理容器の内部に設置された有底筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムの上端から上方の外周を囲む環状棚と、を備え、前記回転ドラムを回転させることにより前記回転ドラムの内部に供給された砂に力を付与する砂研磨装置と、前記砂研磨装置と接続され、前記砂研磨装置から供給された砂を圧縮空気により流動させる砂分級装置と、前記砂分級装置に空気を送り込む送風機と、を備え、前記砂分級装置は、下部に前記送風機からの空気を圧縮する風箱と、前記風箱の上方に位置し、砂から微粉を分離する分級室と、を備え、前記分級室は、上部に前記分級室内の空気が流入する集塵口を備え、前記処理容器は、前記回転ドラムの上方に配置されたホッパと、下部に当該処理容器の外部に砂を搬出する砂搬送路と、上部に当該処理容器の内部の空気を吸引し外部に送る集塵路と、を備え、前記砂搬送路は、前記処理容器の下部と前記分級室とを接続し、前記集塵路は、前記処理容器の上部と前記分級室の上部とを接続し、前記集塵路を通過した空気は、前記分級室を経て前記集塵口へと吸引される。

【0007】

本発明に係る砂研磨装置は、処理容器と、前記処理容器の内部に設置された有底筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムの上端から上方の外周を囲む環状棚と、を備え、前記処理容器は、前記回転ドラムの上方に配置されたホッパと、下部に当該処理容器の外部に砂を搬出する砂搬送路と、上部に当該処理容器の内部の空気を吸引し外部に送る集塵路と、を備え、前記ホッパは、下端部に中央部に孔を有する板状の砂供給部材を備え、前記孔は、砂供給口であり、前記回転ドラムの回転中心軸上に配置され、前記回転ドラムは、回転されて前記回転ドラムの内部に供給された砂に力を付与し、中央部であって前記砂供給部材の下方に保護部材を備え、前記保護部材は、少なくとも前記砂供給部材を向いた側の表面を構成する外部材と、前記外部材の内側に位置し前記外部材と一体となっている内部材と、を備え、前記外部材の硬度は、前記内部材の硬度よりも高いものである。

【0008】

本発明に係る砂分級装置は、下部に送風機からの空気を圧縮する風箱と、前記風箱の上方に砂から微粉を分離する分級室と、前記風箱と前記分級室とを仕切る仕切板と、外部から砂が流入する搬入口と、外部の空気が流入する流入口と、を備え、前記分級室は、上部に前記分級室内の空気が流入する集塵口を備え、前記仕切板は、前記分級室側の面に設置されたノズルを備え、前記ノズルは、前記面から前記分級室側に突出しており、噴出孔を備え、外部から供給された砂を前記噴出孔から吹き出された圧縮空気により流動させ、前記仕切板の前記面から上方に延び中央部に流通孔が設けられた筒体と、前記筒体の上面を覆うドーム部と、を備え、前記噴出孔は、前記筒体の前記上面と前記ドーム部とにより囲まれて形成される空間と、前記分級室とを連通し、前記ノズルが前記面から突出する方向に対して交差する方向に向かって開口している。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、砂研磨装置により不要物を分離した砂を更に砂分級装置に送り込み、砂に含まれている微粉になっている不要物をさらに分離することができるため、砂に含まれる不要物の除去率が向上する。砂研磨装置と砂分級装置とは、微粉となった不要物を吸引する集塵部が接続されており、集塵装置を共通化しているため、分離した不要物の回収も効率良く行うことができる。また、砂研磨装置及び砂分級装置は、それぞれ砂製造装置を構成するものであり、上記構成を備えることにより効率良く不要物の分離を行え、集塵路が流入口に接続し、砂搬送路が搬入口にそれぞれ接続することにより、互いに接続するのに適した構造を備えている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る砂製造装置１００の構成を示す模式図である。

【図2】実施の形態１に係る砂製造装置１００を構成する砂研磨装置１０の斜視図である。

【図3】図２の回転ドラム１３の周辺の拡大図である。

【図4】実施の形態１に係る砂製造装置１００の砂研磨装置１０の砂の動きの説明図である。

【図5】実施の形態１に係る砂製造装置１００の砂研磨装置１０の空気の動きの説明図である。

【図6】実施の形態１に係る砂製造装置１００の砂分級装置２０の構造を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態１に係る砂製造装置、砂研磨装置、及び砂分級装置について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは構成部材の配置及び向きを限定するものではない。明細書中において、各構成部材同士の位置関係、各構成部材の延伸方向、及び各構成部材の配列方向は、原則として、装置が使用可能な状態に設置されたときのものである。

【0012】

実施の形態１．
（砂製造装置１００）
図１は、実施の形態１に係る砂製造装置１００の構成を示す模式図である。砂製造装置１００は、鋳物を製造するための鋳物砂を製造するためのものである。従来、鋳造工場においては、鋳物砂を造型して鋳型が作られ、鋳型に熔湯が流し込まれ、その後鋳型が冷却される。冷却後、鋳型が破砕され、鋳型の内部の鋳物が取り出される。砂製造装置１００は、鋳型を製造するための鋳物砂を製造又は再生する装置である。以下の説明においては、一度鋳造に用いられた鋳物砂を再生し再度使用可能にする場合について説明するが、砂製造装置１００は、鋳物砂を新たに製造する場合にも使用できるものであり、砂の粒径を揃えるために用いることができる。

【0013】

砂製造装置１００は、砂研磨装置１０と砂分級装置２０とを備える。砂研磨装置１０は、砂分級装置２０と集塵路３１及び砂搬送路３２で接続されている。砂製造装置１００は、砂研磨装置１０において研磨された砂が砂搬送路３２を経て砂分級装置２０へ搬送され、砂分級装置２０にて砂に混入している微粉を分離する。砂製造装置１００は、砂に含まれた不要物を取り除くことにより、使用済みの砂を再度砂型として使用できる状態に再生する。

【0014】

（砂研磨装置１０）
図２は、実施の形態１に係る砂製造装置１００を構成する砂研磨装置１０の斜視図である。なお、図２においては、部分的に断面構造が示されている。砂研磨装置１０は、処理容器１１と、処理容器１１の内部に設置された有底筒状の回転ドラム１３と、回転ドラム１３の上端から上方の外周を囲む環状棚１４と、を備える。処理容器１１の上部にはホッパ１２が配置されている。処理容器１１には、投入口３０が形成されており、投入口３０からホッパ１２に再生処理が必要な砂が供給される。ホッパ１２は、すり鉢状に形成されている。ホッパ１２の下部には、板状の砂供給部材１５が配置されている。砂供給部材１５は、板状で中央部に孔が開けられている。孔は、回転ドラム１３に砂を供給する砂供給口１５ａである。砂供給口１５ａは、回転ドラム１３の上方であって回転ドラム１３の回転中心軸上に配置されている。

【0015】

図３は、図２の回転ドラム１３の周辺の拡大図である。回転ドラム１３は、有底筒状に形成されており、回転軸１６に中心軸を合わせて接続されている。回転軸１６は、動力装置９０により駆動され、回転ドラム１３に動力を伝達する。回転ドラム１３は、回転軸１６が中央部１３ａに挿し込まれ、回転軸１６からのトルクが伝達する様に接続されている。具体的には、回転軸１６の先端にはキー１６ａが設けられており、キー１６ａが回転ドラム１３側に設けられたキー溝に嵌まる構造になっている。また、回転ドラム１３と回転軸１６とは、止めねじ１６ｂにより固定され、回転ドラム１３が回転軸１６の軸方向に外れない様に固定されている。

【0016】

保護部材５０は、雌ねじが形成されている内部材５２と、内部材５２の上側部分を覆う外部材５１と、を備える。保護部材５０は、内部材５２の雌ねじと回転ドラム１３に形成された雄ねじ部１３ｂとを螺合させて、回転ドラム１３の中央部１３ａに固定され、回転ドラム１３の中央部１３ａを保護するものである。また、回転ドラム１３の底面１３ｃの上であり、中央部１３ａの周囲にはライナー５７が配置されている。ライナー５７は、回転ドラム１３の雄ねじ部１３ｂに螺合した保護部材５０により抑えられている。

【0017】

保護部材５０は、砂供給口１５ａの真下に位置しており、砂供給口１５ａから落下する砂が直接衝突する部分である。そのため、保護部材５０の外部材５１は、例えば高クロム鋳鉄で構成されており、硬度が高く、砂が衝突しても摩耗しにくくなっている。内部材５２は、雌ねじを設けるため切削加工が行われるため、例えば一般用構造用圧延鋼材等の加工しやすい材料で構成されている。外部材５１は、砂供給口１５ａ側を向いた側の面及び側面を構成する部分であり、砂と接触する部分である。その内部に内部材５２が配置されている。内部材５２は、回転ドラム１３の中央部１３ａと嵌合する部分である。外部材５１と内部材５２とは、例えば鋳ぐるみ鋳造で行われる。鋳ぐるみ鋳造は、予め鋳型内に内部材５２を入れ、外部材５１を構成する金属を溶かして鋳型に流し込むことにより内部材５２と外部材５１とを一体化する鋳造である。保護部材５０は、鋳ぐるみ鋳造により外部材５１が硬度の高い材料で構成されているため、砂供給口１５ａの真下に位置していても摩耗が抑制され、耐久性が高い。また、回転ドラム１３の中央部１３ａの周囲に配置されているライナー５７は、中央に穴が空いた円盤形状であり、例えば高クロム鋳鉄で構成されている。従って、砂供給口１５ａから保護部材５０に衝突し飛散した砂がライナー５７に衝突するため、回転ドラム１３は砂による損傷が低減する。なお、実施の形態１において、回転ドラム１３は、有底筒形状で中央部１３ａに凸部を備える複雑な形状であるため、加工しやすい金属により形成されている。このように構成されることにより、砂製造装置１００の砂研磨装置１０は、回転ドラム１３が砂を飛散させて研磨するのに適した形状をとることができるとともに、保護部材５０及びライナー５７により耐久性が向上する。

【0018】

回転ドラム１３の上端から上方の外周には、環状棚１４が配置されている。環状棚１４は、回転ドラム１３の回転中心軸Ｃに沿った断面においてコ字形状となっている。コ字形状となっている環状棚１４は、コ字形状の開放されている部分を回転ドラム１３の回転中心軸Ｃ側に向けて配置されている。実施の形態１においては、環状棚１４の断面形状は、例えばコ字形状であるが、Ｕ字形状であっても良い。環状棚１４は、処理容器１１内において、受座６３により下側から支持されている。また、環状棚１４は、上方向に移動しないように上側ストッパー６１により上側から抑えつけられている。少なくとも上側ストッパー６１は、着脱自在に構成されており、環状棚１４を取り外せる様に構成されている。環状棚１４は、例えば高さ方向、回転中心軸Ｃに沿った方向の寸法を変更したものに交換することができる。砂研磨装置１０は、環状棚１４を交換できるように構成されることにより、処理できる砂の量及び砂の研磨の度合いを調整することができる。環状棚１４は、高さ方向の寸法を変更することにより、コ字形状の内側の空間に堆積するセルフライニング砂Ｓ１（図４参照）の量が調整される。環状棚１４に堆積するセルフライニング砂Ｓ１これに伴い、回転ドラム１３に堆積するセルフライニング砂Ｓ２（図４参照）の摩擦面に加わる荷重の強弱を調整できるとともに、砂が回転ドラム１３及び環状棚１４の内側に滞留する時間が調整される。セルフライニング砂Ｓ１及びＳ２は、環状棚１４及び回転ドラム１３に堆積した砂であり、砂はセルフライニング砂との境界面に衝突、又は摩擦力を受けることにより研磨される。セルフライニング砂Ｓ１及びＳ２が形成されることにより、回転ドラム１３及び環状棚１４は、砂と直接衝突することによる摩耗が抑制される。

【0019】

また、環状棚１４は、回転ストッパー６２が外周に向かって突出しており、受座６３に当接している。実施の形態１に係る砂研磨装置１０は、回転ドラム１３により砂を回転させて砂の研磨を行うため、環状棚１４は、回転力を受けるが、回転ストッパー６２及び受座６３により、回転方向への変位が抑制される。従って、砂が環状棚１４に衝突しても環状棚１４は動かないため、効率良く砂の研磨を行うことができる。また、環状棚１４は、回転ストッパー６２及び受座６３により振動が抑えられ、騒音も抑えられる。

【0020】

環状棚１４は、断面のコ字形状の内部の空間を円周方向に区切る様に区切り板６０が複数設置されている。区切り板６０の面は、環状棚１４の径方向に対し傾斜させて配置されている。このように構成することにより、環状棚１４内に安定してセルフライニング砂Ｓ１を形成できる。また、回転ドラム１３からの砂が区切り板６０の間に受け止められた後に、その砂が再度回転ドラム１３へ戻ることにより、砂が環状棚１４に衝突する回数が増え、また砂粒同士も衝突する頻度が増えるため、砂に付着した不要物の除去が効率良く行える。

【0021】

回転ドラム１３の下方であって回転軸１６の周囲には空気流路７０が形成されている。空気流路７０は、空気流入口１７を通して流入した外部の空気を回転ドラム１３の下面１３ｄまで導くものである。空気流入口１７には、開閉自在に構成されたダンパ５４が設置されている。ダンパ５４は、開閉度合いを調整することにより、処理容器１１の内部に流入する空気の量を調整することができる。

【0022】

図１に示される様に、処理容器１１の上部には、集塵口１８が設けられている。集塵口１８は、集塵路３１により砂分級装置２０の分級室２１に連通している。砂研磨装置１０の内部に漂う微粉は、集塵路３１から砂研磨装置１０外へと搬出される。また、処理容器１１の下部には、砂搬出口１９が設けられている。砂搬出口１９は、砂搬送路３２を経て砂分級装置２０の分級室２１に連通している。砂研磨装置１０において研磨処理された砂は、砂搬出口１９から砂研磨装置１０外へと搬出される。

【0023】

（砂研磨装置１０の動作）
図４は、実施の形態１に係る砂製造装置１００の砂研磨装置１０の砂の動きの説明図である。図５は、実施の形態１に係る砂製造装置１００の砂研磨装置１０の空気の動きの説明図である。以下、図４及び図５を用いて砂研磨装置１０の動作について説明する。

【0024】

再生処理をする砂は、ホッパ１２に投入される。ホッパ１２は、例えば円錐状に形成されており、ホッパ１２内に溜まった砂が砂供給口１５ａに順次供給されるように構成されている。ホッパ１２の下端部に設置された砂供給部材１５は、板状の部材であり中央部に孔が設けられている。その孔は、砂供給口１５ａとなっている。砂供給部材１５は、オリフィスのようにホッパ１２から回転ドラム１３に向かって流出する砂の単位時間当たりの量を制御する。砂供給部材１５は、着脱自在に構成されていて、単位時間あたりに回転ドラム１３に供給したい砂の量に応じて、砂供給口１５ａの形状及び大きさを適宜変更することができる。これにより、砂製造装置１００及び砂研磨装置１０は、回転ドラム１３に供給する砂の量を安定して調整することができるため、回転ドラム１３の負荷も一定になり、砂の研磨処理を安定して行うことができる。

【0025】

砂研磨装置１０は、回転ドラム１３を回転させることにより回転ドラム１３の内部に供給された砂に力を付与する。回転ドラム１３は、有底筒状体の内部に供給された砂を回転による遠心力により外周側に移動させる。砂は、回転ドラム１３及び環状棚１４との衝突、回転ドラム１３及び環状棚１４に堆積した砂との摩擦及び衝突、並びに回転ドラム１３及び環状棚１４の間を移動する砂粒同士の衝突により、研磨処理される。研磨処理により、砂研磨装置１０に供給された砂粒の表面の付着物が剥がれる。

【0026】

砂粒は、回転ドラム１３と環状棚１４との間を移動しながら研磨され、砂の量が所定以上に増えるとそのうちの一部が環状棚１４の上面を乗り越えて環状棚１４の外周側へ移動する。環状棚１４の外周側には、砂が流下する流路７２があり、砂は処理容器１１の下方へと移動できる様に構成されている。また、砂粒は、回転ドラム１３と環状棚１４との間の隙間７３に入り込む。隙間７３から流出した砂も、処理容器１１の下方へと移動する。付着物が除去された砂粒は、砂研磨装置１０の処理容器１１の下部の砂搬送路３２から砂分級装置２０に搬送される。

【0027】

また、砂粒から分離された付着物は、砂粒よりも比重が小さい粘結剤又は塗型材であり、微粉化され、処理容器１１内を浮遊する。また、砂粒が衝突により微粉化する場合があり、微粉化した砂粒も処理容器１１内を浮遊する。粘結剤、塗型材、及び微粉化した砂粒を総称して、単に微粉と呼ぶ場合がある。微粉は、処理容器１１内を浮遊し、処理容器１１内の空気とともに集塵口１８から集塵路３１に流入し、砂分級装置２０に移動する。

【0028】

砂研磨装置１０内の空気の流れは、空気流入口１７から流入し、回転軸１６の周囲を通過し回転軸１６を冷却する。空気流路７０は、回転軸１６の周囲を囲む様に筒状に形成され、回転ドラム１３の下面１３ｄ近くまで形成されている。空気流路７０の上端部５６と回転ドラム１３の下面１３ｄとは、所定の距離を持って配置されており、上端部５６と下面１３ｄとの間は吹出口７１となっている。図５に示される様に、吹出口７１から外側に吹き出された空気は、処理容器１１内の段差部５５及び壁面１１ａに沿って流れる。段差部５５は、回転軸１６を中心としたときに吹出口７１の水平方向であって半径方向の外側に位置するため、空気が壁面１１ａに沿って集塵口１８側に流れる様に形成されている。なお、処理容器１１内の空気は、砂分級装置２０側から吸引されていると良い。また、空気は、砂が流下する流路７２を砂が流れる方向とは逆方向に流れるため、砂と微粉とを分離しやすい。

【0029】

（砂分級装置２０）
図６は、実施の形態１に係る砂製造装置１００の砂分級装置２０の構造を説明する模式図である。実施の形態１に係る砂分級装置２０は、下部に送風機９１からの空気を圧縮する風箱２３と、風箱２３の上方に砂から微粉を分離する分級室２１と、風箱２３と分級室２１とを仕切る仕切板２７と、を備えている。分級室２１は、上部に当該分級室２１内の空気が流出する集塵口２２を備える。仕切板２７は、分級室２１側の面に設置されたノズル４０を備える。実施の形態１においては、ノズル４０は、仕切板２７上に複数、均等に配置されている。ノズル４０は、仕切板２７の面から分級室２１側に突出している。ノズル４０の側面には噴出孔４３が形成されており、風箱２３からの空気が噴出する。

【0030】

分級室２１の側面には、砂搬入口２８が設置されており、砂研磨装置１０からの砂が流入する。また、分級室２１の側面には砂流出口２５が設置されており、仕切板２７上の砂が所定量以上になると砂流出口２５から流失する様に構成されている。図１に示される様に、仕切板２７上には砂が溜まる様に構成されており、砂流出口２５が設置されている側には堰２６が配置され、堰２６を越えた砂だけが、砂流出口２５に入る様に構成されている。

【0031】

分級室２１の上部には集塵口２２が設けられている。集塵口２２は、集塵装置９２に接続され、分級室２１内の空気を吸い込む様に構成されている。分級室２１の上部には、集塵路３１が接続される流入口２９が設置されており、砂研磨装置１０との接続ができる様に構成されている。

【0032】

（ノズル４０）
ノズル４０は、仕切板２７の面から上方に延び中央部に流通孔が設けられた筒体と、筒体の上面を覆うドーム部と、を備える。噴出孔は、筒体の上面とドーム部とにより囲まれて形成される空間と、分級室２１とを連通する。また噴出孔は、ノズル４０が面から突出する方向に対して交差する方向に向かって開口している。ドーム部は、内側が円蓋形状となっているため、流通孔から流出した空気が空間内を効率良く流れ噴出孔から吹き出される。

【0033】

筒体の上面は、中央部が周辺部よりも突出するように形成されている。中央部は、流通孔が開口されている。噴出孔は、中央部の面以下に設けられており、望ましくは中央部の面よりも低い位置に設けられている。つまり、筒体の上面は、段差が形成されており、高い方の面に流通孔が開口している。周辺部は、中央部に対し低く、ドーム部の下端が接合される。このように構成されることにより、送風機９１が停止して噴出孔４３から空気が吹き出していない状態において、ノズル４０の周囲にある砂が噴出孔を経て流通孔及び風箱２３に入るのを抑制できる。

【0034】

筒体は、仕切板２７に設けられた孔２７ａと流通孔とが連通する様に仕切板２７に接合される。筒体とドーム部との接合は、筒体と仕切板との接合前にされていても良いし、筒体と仕切板との接合後であっても良い。

【0035】

（砂分級装置２０の動作）
砂研磨装置１０から供給された砂Ｓは、噴出孔４３から吹き出された圧縮空気により流動する。噴出孔４３から吹き出された空気は、砂Ｓを通過して分級室２１の上方へと移動する。その際に、空気は砂Ｓを流動させ、砂Ｓ内に含まれる不要物等の微粉を分級室２１内に舞い上がらせる。分級室２１内に舞い上がった微粉は、集塵口２２に吸入される。集塵口２２は、集塵装置９２により分級室２１内の空気を吸い込む様に設定されている。

【0036】

また、仕切板２７上の砂Ｓは、ノズル４０から吹き出される空気により流動し、図１に示されている堰２６を越えた上部の砂が砂流出口２５に流入し、再生された砂として回収される。

【0037】

（実施の形態の効果）
実施の形態１に係る砂製造装置１００によれば、回転ドラム１３を回転させることにより回転ドラム１３の内部に供給された砂Ｓに力を付与する砂研磨装置１０と、砂研磨装置１０と接続され、砂研磨装置１０から供給された砂を圧縮空気により流動させる砂分級装置２０と、を備えている。そして、砂研磨装置１０の処理容器１１と砂分級装置２０の分級室２１とは、集塵路３１により接続されている。分級室２１は、集塵口２２を備えており、集塵口２２には集塵装置９２が接続され、内部の空気を吸入している。つまり、集塵口２２に接続された集塵装置９２は、分級室２１だけでなく砂研磨装置１０の処理容器１１の空気も吸入している。よって、砂製造装置１００によれば、砂研磨装置１０及び砂分級装置２０の集塵を１つの集塵装置９２で行っているため、効率が良い。

【0038】

砂製造装置１００は、砂研磨装置１０と砂分級装置２０とが砂搬送路３２で接続されている。そのため、砂研磨装置１０で付着した不要物を除去された砂が砂分級装置２０に流入し、そこでさらに砂に含まれた不要物が分離される。そのため、砂製造装置１００から回収された砂は、砂研磨装置１０又は砂分級装置２０単独で処理された砂よりも不要物が少なく品質が向上する。また、砂研磨装置１０から砂分級装置２０への砂の移動は、自動で連続的に行われるため、処理速度も速く、効率が良い。

【0039】

なお、実施の形態１に係る砂製造装置１００を構成する砂研磨装置１０及び砂分級装置２０は、それぞれ単独でも使用できる。また、実施の形態１においては、砂研磨装置１０は１台であるが、砂分級装置２０に複数の砂研磨装置１０を接続しても良い。このように構成することにより、砂製造装置１００は、砂分級装置２０の処理能力に応じて、砂研磨装置１０の設置数を変更し、処理能力を向上させることができる。砂製造装置１００は、複数の砂研磨装置１０を備えた場合であっても、１つの集塵装置９２で集塵を行えるため、効率が良い。

【0040】

また、以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0041】

１０ 砂研磨装置、１１ 処理容器、１１ａ 壁面、１２ ホッパ、１３ 回転ドラム、１３ａ 中央部、１３ｂ 雄ねじ部、１３ｃ 底面、１３ｄ 下面、１４ 環状棚、１５ 砂供給部材、１５ａ 砂供給口、１６ 回転軸、１６ａ キー、１６ｂ 止めねじ、１７ 空気流入口、１８ 集塵口、１９ 砂搬出口、２０ 砂分級装置、２１ 分級室、２２ 集塵口、２３ 風箱、２５ 砂流出口、２６ 堰、２７ 仕切板、２７ａ 孔、２８ 砂搬入口、２９ 流入口、３０ 投入口、３１ 集塵路、３２ 砂搬送路、４０ ノズル、４３ 噴出孔、５０ 保護部材、５１ 外部材、５２ 内部材、５４ ダンパ、５５ 段差部、５６ 上端部、５７ ライナー、６０ 区切り板、６１ 上側ストッパー、６２ 回転ストッパー、６３ 受座、７０ 空気流路、７１ 吹出口、７２ 流路、７３ 隙間、９０ 動力装置、９１ 送風機、９２ 集塵装置、１００ 砂製造装置、Ｃ 回転中心軸、Ｓ 砂、Ｓ１ セルフライニング砂、Ｓ２ セルフライニング砂。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】