JP2006263713A - 風力式分選装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粒状体の分選の効率を確保した上で、分選網の破損を最小限に抑え得る風力式分選装置の提供。
【解決手段】 粒状体２を風力によって上流側から下流側へ向けて供給する途中で分選網２２によって粒径に応じて分選するようにし、分選網２２の下流側に配置したエアー噴出器から分選網２２に脱落用エアー１２を吹付けることで分選網２２の網目に付着した粒状体２を脱落させるようにした風力式分選装置において、分選網２２の上流側にその網目に比べて大きな網目を有する網体２１が設けられ、網体２１は、エアー噴出器から分選網２２に脱落用エアー１２を吹付けることで分選網２２が撓んだ際に分選網２２が接触しない近傍距離に配置されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、樹脂材等の粒状体を風力により粒径に応じて分選するための風力式分選装置に関する。

従来から、樹脂材等の粒状体を粒径に応じて分選する（篩い分ける）ための分選装置として、例えば特許文献１に示す風力式分選装置の技術がある。この風力式分選装置は、分選しようとする粒状体の粒径に応じた大きさの網目を有する分選網を内装した分選部を有し、この分選部の上流側に上流側管路を接続するとともに下流側に下流側管路を接続し、上流側管路および下流側管路それぞれに分選した粒状体を収容する収容器を接続している。この風力式分選装置では、粒状体を混入した空気流を上流側管路から分選網に向けて送ると、分選網によって分選網の網目以上の粒径の粉状体が捕捉され、網目以下の粒径の粒
状体が空気とともに分選網を通過し、分選網で捕捉された粒状体、分選網を通過した粒状体がそれぞれ別の収容器に収容され、分選される。

ところで、樹脂材を重合する際には、粒状体には粒度分布が発生するものであるから、粒状体中には分選網の網目の大きさに近い粒径を有する樹脂材が存在することになる。このような粒径の粒状体は網目に目詰まりし易い。そして分選網が目詰まりすると、本来網目を通過する樹脂材が通過できなくなるから、樹脂材の分選の効率が悪くなる。また、分選網の目詰まりが進むと空気流が分選網を通過しにくくなり、その分だけ分選網に働く負荷が大きくなって分選網が傷み易くなる。

そこで、網目に詰まった粒状体を除去するための目詰まり除去手段を設けた風力式分選装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。この目詰まり除去手段は、分選網の上流側に別の網体を配置するとともに、分選網を撓むことができるよう分選部に装着固定し、分選網の下流側にエアーノズルを支軸回りに回転可能に設けて構成している。そして、エアーノズルを回転させながらエアーノズルからエアーを噴出させ、エアーが分選網の下流側（裏側）から当たってその風力により分選網が上流側に撓んで分選網が網体に接触し、その際の衝撃によって分選網に付着した粒状体や網目に入った粒状体を分選網から脱落させる。
特許第３４３４８６７号公報 特開２００２−３５６９８号公報

ところで、分選網はその網目を小さく設定しようとすれば、分選網を形成する線材の径も細くなる。しかしながら、上記従来の風力式分選装置では、エアーノズルからエアーを噴出させて撓ませることで上流側の網体に当てるものであるから、分選網を形成する線材の径が細ければその分だけ分選網が弱くなって破損し易くなる。また、分選網はエアーノズルからのエアーの噴出により撓むことができるように構成しているから、エアーの噴出により、分選網の固定部分に大きな負荷（ストレス）が働くことになる。したがって、分選網を形成する線材の径が細ければその分だけ分選網の固定されている箇所での破損が生じ易い。

そこで本発明は、粒状体の分選の効率を確保した上で、分選網の破損を最小限に抑え得る風力式分選装置の提供を課題とする。

本発明の風力式分選装置は、所定の粒度分布を有する粒状体を風力によって上流側から下流側へ向けて供給する途中で分選網によって粒径に応じて分選するようにし、分選網の下流側に配置したエアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けることで分選網の網目に付着した粒状体を脱落させるようにした風力式分選装置において、前記分選網の上流側に該分選網の網目に比べて大きな網目を有する網体が設けられ、該網体は、前記エアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けることで該分選網が撓んだ際に該分選網が接触しない近傍距離に配置されていることを特徴としている。

上記構成によれば、粒状体が上流側から下流側へ供給される途中で網体によって粒状体のうち大きな粒径の粒状体が捕捉されるから、網目の小さな分選網がこのような大きな粒径の粒状体による衝撃を受けず、分選網の損傷が抑えられる。また、網体の網目を通過した粒径の小さな粒状体が分選網で捕捉され、分選網で捕捉されないさらに小さな粒径の粒状体が分選網を通過することで、粒状体が粒径に応じて分選される。

また、上記構成によれば、エアー噴出器から脱落用エアーを分選網に吹付けると、その風力により分選網の網目に付着し捕捉された粒状体が脱落し、分選網の目詰まりが解消される。このとき、分選網に脱落用エアーが当たってその風力で分選網が撓んだとしても、分選網は網体に接触しないよう設けられているから、分選網が網体に接触することによる損傷はない。

さらに、網体は分選網の近傍に配置されているから、脱落用エアーの風力によって網体の網目に捕捉されている粒状体も網体から脱落し易い。したがって、分選網および網体の目詰まりを恒常的に解消した状態が維持され、粒状体の分選の効率は良好に維持される。

本発明の風力式分選装置は、所定の粒度分布を有する粒状体を風力によって上流側から下流側へ向けて供給する途中で分選網によって粒径に応じて分選するようにし、分選網の下流側に配置したエアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けることで分選網の網目に付着した粒状体を脱落させるようにした風力式分選装置において、前記分選網の上流側の近傍に該分選網の網目に比べて大きな網目を有する網体が設けられ、前記分選網と網体との間にスペーサが設けられ、且つ分選網が該分選網に脱落用エアーを吹付けた際に所定の撓み量となる張力で張られていることを特徴としている。

上記構成のように、分選網は所定の張力で張っていることで脱落用エアーを吹付けた際にも所定の撓み量となり、スペーサを設けることで、分選網の前側の近傍で分選網の撓み量以上、あるいは撓み量を超えるような距離に網体を配置することができるから、エアー噴出器から分選網に向けて脱落用エアーを吹付けた際に分選網が撓んだとしても、分選網は網体に接触しない、もしくは接触しにくくなり、したがってその分だけ分選網の損傷がなくなる。

本発明の風力式分選装置によれば、エアー噴出器から分選網および網体に脱落用エアーを吹付けることで分選網および網体に捕捉されている粒状体を脱落させて分選網および網体の目詰まりを恒常的に解消した状態を維持することができ、したがって、粒状体の分選の効率を良好に維持することができる。また、エアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けた際でも分選網は網体に接触することがないから、分選網の破損を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態に係る風力式分選装置を図面に基づいて説明する。図１は風力式分選装置の全体構成を示す概略図、図２は分選部の概略断面図、図３は分選網装置の分解断面図、図４は分選網装置の取付け状態を示す半断面図、図５は分選網装置の一部を示す分解斜視図である。

図１および図２に示すように、本発明の風力式分選装置１は、所定の粒度分布を有する合成樹脂製の粒状体２を、風力によって上流側から下流側へ向けて供給する途中で分選部３によって粒径に応じて分選するようにするものである。すなわち、分選部３を中心にしてその上流側にエアークリーナー４が上流側管路５を介して接続され、分選部３の下流側に吸引ブロワ６が下流側管路７を介して接続されている。上流側管路５の途中に粒状体２を投入する投入用ホッパ８、粗粒体容器９が下流側に順次接続されている。下流側管路７の途中にサイクロン１０（粒状体分離収集装置）、集塵フィルタ１１が順次接続されている。また、分選部３の下流側に分選部３に脱落用エアー１２を吹付けることで分選部３に残留している粒状体２を除去（脱落）させるためのエアー噴出器１３が配置されている。

ここで前記分選部３の構成を説明する。分選部３は円筒状の分選器１５と、この分選器１５に着脱自在に内装された分選網装置１６とから構成されている。例えば分選器１５は上流側の小径筒部１７と下流側の大径筒部１８とを着脱自在に組合わせた段付形状に形成され、上流側管路５は分選器１５の小径筒部１７に連通接続され、下流側管路７は分選器１５の大径筒部１８に連通接続されている。

分選網装置１６は大径筒部１８の導入側、すなわち上流側に取付けられるものである。図３乃至図５に示すように、分選網装置１６は、上流側から順に大径筒部１８の内径にほぼ合致する径に形成された前側環状フレーム１９と、この前側環状フレーム１９の後ろ側に配置された後側環状フレーム２０と、前側環状フレーム１９と後側環状フレーム２０との間に配置された前後一対の分選網２１，２２（篩網）と、後側環状フレーム２０の内径側に取付けられたパンチングプレート２３（補強用プレート）と、パンチングプレート２３の径方向中心に配置された中心環状体２４とを有する。

前側環状フレーム１９は、環状のフレーム本体２５と、このフレーム本体２５に周方向に９０°間隔で放射状に一体形成された補強杆部材２６とを有する。この補強杆部材２６は、フレーム本体２５の前面に比べて上流側に突出するよう配置され、補強杆部材２６の中心交差部には筒状部２７が一体に形成されている。

前後一対の分選網２１，２２は、それぞれ金属製の線材を編込んで形成されており、前側の分選網２１（網体）は後側の分選網２２に比べて網目の大きなものを用いている。分選網２１，２２はそれぞれ分選器１５の断面形状に対応するように、正面視して円形に形成されている。

分選網装置１６の外周部において、前側環状フレーム１９のフレーム本体２５と前側の分選網２１との間、前側の分選網２１と後側の分選網２２との間、後側の分選網２２と後側環状フレーム２０との間にそれぞれ大径環状スペーサ３０が介装され、フレーム本体２５、前側の分選網２１、後側の分選網２２、後側環状フレーム２０は周方向所定位置に取付けねじ３３（皿ねじ）が螺合する取付け穴３５を有している。

フレーム本体２５、大径環状スペーサ３０、前側の分選網２１、後側の分選網２２、後側環状フレーム２０のそれぞれの取付け穴３５の外周部は、中心側に向け、且つ後側に傾斜する円錐状の傾斜面３６を有している。大径環状スペーサ３０はその径方向中心部分に傾斜面３６を形成すべく下流側へ突となる環状突部３０ａを有している。フレーム本体２５は傾斜面３６を形成すべく下流側に突出する円錐突部２５ａを有する。また後側環状フレーム２０は、大径環状スペーサ３０の傾斜面３６を嵌合すべく下流側に凹となる円錐凹部２０ａを有する。後側環状フレーム２０は取付けねじ３３の頭部３３ａの傾斜面が係止可能なように円錐状の傾斜面３８を下流側面に有している。

分選網装置１６の中心側において、前側環状フレーム１９のフレーム本体２５と前側の分選網２１との間、前側の分選網２１と後側の分選網２２との間、後側の分選網２２と中心環状体２４との間にそれぞれ小径環状スペーサ３１が介装され、フレーム本体２５、前側の分選網２１、後側の分選網２２、中心環状体２４は取付けねじ３３が螺合する取付け穴３５を中心に有している。中心環状体２４の後面における取付け穴３５の外周部は、取付けねじ３３の頭部３３ａの傾斜面が係止可能なように円錐状の傾斜面３７を有している。

これら大径環状スペーサ３０、および小径環状スペーサ３１の厚みｔは同様であり、取付けねじ３３で締付けた際に前側の分選網２１と後側の分選網２２との間の隙間４０が所定値となるように、大径環状スペーサ３０、および小径環状スペーサ３１自体が弾性を有する材料、例えば合成樹脂等によって形成されている。この合成樹脂として、例えばエチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等が好適に用いられる。

なお、パンチングプレート２３のパンチ穴径は分選網２１の網目の大きさよりも大きくてよい。このパンチングプレート２３は、分選網装置１６において補強部材の機能を有するもので、分選（篩）の機能を有する必要はない。しかし、空気の流れは遮ることは不都合であるから、この実施形態ではパンチングプレート２３を用いている。

上記のような分選網装置１６は、前側環状フレーム１９、前側の分選網２１、後側の分選網２２、後側環状フレーム２０および中心環状体２４が大径環状スペーサ４１、小径環状スペーサ３８を介して、取付けねじ３３で取付けられてアッセンブリを構成しており、このようなアッセンブリである分選網装置１６が分選器１５に着脱自在に取付けられる。

ところで、分選網装置１６のアッセンブリを製造する際、前側の分選網２１、および後側の分選網２２に所定の張力を付与した状態で行う。すなわち、スクリーンセッターと称される張力調整機（この実施形態では、新東京機械製のものを用いた）に前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、小径環状スペーサ３１を介して前側の分選網２１、後側の分選網２２をセットする。なお、この時の分選網２１，２２は正面視して矩形である。このような分選網２１，２２の外辺部を張力調整機に付設してあるクランプでもって把持して、クランプに連結された油圧ジャッキを、張力付与用のハンドルを操作することで分選網２１，２２に対して外方に張力を均等に付与する。このようにして、分選網２１，２２に張力を付与した状態で、分選網２２に大径環状スペーサ３０、小径環状スペーサ３１を載せ、後側環状フレーム２０および中心環状体２４を乗せて取付けねじ３３でもって、これら重ねた部材どうしを締め込み、前側環状フレーム１９（後側環状フレーム２０）の外径に沿って分選網２１，２２の前側環状フレーム１９から飛び出している部分を切り取る。これによって分選網装置１６を製造する。

ところで、分選網装置１６を製造する際に、分選網２１，２２に所定の荷重を負荷して張力を与え、テンションゲージ（例えばサン技研株式会社製のものを用いた）での撓み量を０．０５〜５．００ｍｍとなるように設定する。分選網２１，２２に負荷する所定の荷重は、脱落用エアー１２の風力に対応する大きさであり、ここでは１．１ｋｇに設定した。さらに好ましくは撓み量は、０．１０〜３．００ｍｍに設定する。この撓み量は、その数値が小さいほど強い張力を分選網２１，２２に付与していることになる。しかし、負荷する張力が強すぎると分選網２１，２２が破れ易い状態となり、張力が弱すぎると分選網２１，２２の張りが緩むため前側環状フレーム１９、後側環状フレーム２０でもって挟持されている部分が疲労しやすく破損しやすくなる。これらの状態を回避すべく、本実施形態では、撓み量は０．０５〜５．００ｍｍに設定することが好ましい。なお、分選網２１にも張力を付与するのは、分選網２１が下流側に撓んだ場合に分選網２２に接触しないようにするためと、分選網２１の寿命を長くするためである。

また、フレーム本体２５、前側の分選網２１、後側の分選網２２、後側環状フレーム２０のそれぞれの取付け穴３５の外周部は、中心側に向け、且つ後側に傾斜する円錐状の傾斜面３６を有していることで、これら傾斜面３６どうしが重なり合い、分選網２１，２２は前側環状フレーム１９および後側環状フレーム２０でもって確実に挟持されることになる。また、フレーム本体２５と後側環状フレーム２０とを設けてこれらの間に、前側の分選網２１、後側の分選網２２を挟持した構成とすることで、分選網２１，２２に取付けねじ３３が貫通しても（取付け穴３５があっても）、このようなフレーム本体２５、後側環状フレーム２０、分選網２１，２２の取付け部分における各部材間は隙間なく接触した状態を維持するから、取付けねじ３３と取付け穴３５との間に隙間が発生することがなく、したがって粒状体２が上流側から下流側へ供給されたとしても取付け部分から粒状体２が進入することはない。要するに、このような取付け部分の構造とすることで、取付け部分が密封性に優れるから、本来分選網２１の上流側に留まる粒状体２が下流側へ進入してしまうことで分選効率を低下させてしまうという事態を回避することができる。このことは、筒状部２７、分選網２１，２２、中心環状体２４、小径環状スペーサ３１の取付け部分についても同様である。

前記エアー噴出器１３は、分選部３の後方に接続されたエアー噴出部５０にその後方一部が内装されており、エアー噴出器１３は、支軸４５回りに回転自在なノズル部４６を有し、このノズル部４６は複数のエアー噴出口４７が設けられており、ノズル部４６は後側環状フレーム２０に平行に回転するよう構成されている。なお、符号５１は支軸４５を回転させるためのモータであり、モータ５１の駆動軸と支軸４５とがベルト５２を介して連結されている。

上記構成の風力式分選装置１において、吸引ブロワ６を駆動し、投入用ホッパ８に所定の粒度分布を有する粒状体２を投入すると、エアークリーナー４を通過してきたエアーと一緒に上流側管路５を通って粒状体２が分選網装置１６に至る。このとき分選網２１の網目の大きさより大きい粒状体２は分選網２１で捕捉されて上流側に残り、分選網２１の網目より小さい粒状体２は分選網２１を通過してさらに下流側へ供給され、特に分選網２１を通過した粒状体２はサイクロン１０によって回収される。また分選網２１で捕捉された粒状体２は落下して、粗粒体容器９に回収される。なお、所定の粒度分布は、通常この種の風力式分選装置１で分選（分級）されるのに適した粒度分布であればよく、特に粒度分布が小さい粒状体２を対象としているものではない。

ところで、粒状体２はその重合時に粒度分布が発生しているから、上記の分選動作を行うと、粒状体２には分選網２１，２２の網目に入り込んだり、分選網２１，２２の網目に付着してしまうものがある。これを放置すると分選効率が低下するから、このような粒状体２を除去する必要がある。そこで、エアー噴出器１３を駆動させて、分選網２１，２２に対してその下流側から脱落用エアー１２を吹付ける。すなわち、エアー噴出器１３のノズル部４６を支軸４５回りに回転させつつエアー噴出口４７から脱落用エアー１２を分選網２１，２２に吹付ける。そうすると、その脱落用エアー１２の風力によってある程度だけ分選網２２が上流側に撓む。しかし、分選網２１，２２間の隙間４０は上記のように大径環状スペーサ４１、小径環状スペーサ３８によって所定値に設定されて、且つ上記のように分選網２２には、脱落用エアー１２の風力によって撓んだとしても分選網２１に接触しないようにする所定の張力が付与されているから、分選網２２が分選網２１に接触することがない。

ここで、大径環状スペーサ４１、小径環状スペーサ３８の締付け前の厚みｔを、上記のようにして取付けねじ３３で締付けた際に前側の分選網２１と後側の分選網２２との間の隙間４０が所定の好適な値、すなわち５．５ｍｍ〜１０．０ｍｍとなるように設定している。

ところで、この実施形態で分選する粒状体２は、重量平均粒子径（単に平均径という）１〜１００μｍであって、特に５〜６０μｍの粒状体２を分選する際の分選網２２の網目の目開きは、粒状体２の平均径の１．５〜３．０倍が好ましい。算出した目開きの値よりも大きすぎると粗大な粒状体２の混入量が増加し、小さすぎると目詰まりが起きやすく分選性（生産性）が低下することが分かっている。ここで、分選網２２の目開きＹ（μｍ）の算出式は、次の通りである。なお、目開きとは、分選網２２の網目の大きさをいう。
Ｙ＝（１．５〜３．０）・Ｘ
ここで、Ｘ：粒状体２の平均径である。

また、前述のように、前側の分選網２１の目開きおよび開孔率は、後側の分選網２２のそれよりも大きく設定している。但し、前側の分選網２１の目開きが大きすぎると粗大な粒状体２や重合時に生成されるスケールが前側の分選網２１を通過し直接的に後側の分選網２２に衝突する確率が高くなり、後側の分選網２２が破損し易くなる。そして前側の分選網２１の目開きが後側の分選網２２の目開きよりも小さいと、目標とする粒状体２を効率よく得ることができないことに加え、前側の分選網２１に働く負荷が大きくなって耐久性に劣ってしまう。これらのことを考慮すると、前側の分選網２１の目開きは、後側の分選網２２の目開きの１．２〜３．０倍が好ましい。

具体的に、この実施形態で用いた粒状体２について説明する。粒状体２の平均径および後側の分選網２２の目開き以上の粒子重量％を、コールターマルチサイザー（商品名，ベックマンコールター社製）により測定した。粒状体２０．１ｇをノニオン界面活性剤（レオドールＴＷ−Ｌ１２０：花王株式会社製）０．１％水溶液１０ｍｌ中にタッチミキサーを用いて予備分散させた。装置備え付けビーカーにＩＳＯＴＯＮＩＩ（粒子計測用電解液：ベックマンコールター社製）を満たし、これに予め調整した試料分散溶液３〜５滴をピペットで滴下した。ビーカー内は試料が沈降しないように緩く攪拌し、測定を行った。アパチャー１００μｍを使用し、測定粒子数（粒状体２数）は１０万個で行った。

（実験例１）
攪拌器付の５Ｌオートクレープに水３０００ｇ、ピロリン酸マグネシウム６０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．３ｇ、アゾビスイソプチロニトリル０．９ｇ、メタクリル酸メチル１０００ｇを仕込み、温度７０°Ｃの条件下で高速攪拌しながら６時間懸濁重合した。その後冷却し、濾過、樹脂の洗浄・脱水を行い、最終乾燥させて樹脂粒子、すなわち粒状体２を得た。その粒状体２の平均径は１８．２μｍ、粒度分布すなわち変動係数は３４．７％、後側の分選網２２の目開き、この場合３２μｍ以上の粒状体２が占める重量％は４．８％であった。

上記のようにして得られた粒状体２中の粗大粒子、すなわち３２μｍ以上のものを取除くため、上記構成の風力式分選装置１を用いて粒状体２の分選を行った。尚、後側の分選網２２における目開きは３２μｍ、分選網２２の面積は０．１５８９ｍ²、開孔率２８％のものを用い、粒状体２の供給量を６２９ｋｇ／ｍ²／ｈｒ、ブロア吸引風量を６．５ｍ³／ｍｉｎとし、分選網２１，２２間の隙間４０を６ｍｍとなるようセッティングし、また分選網２１，２２に付与する撓み量はそれぞれ１．７ｍｍとした。尚、前側の分選網２１として目開き４５μｍ、開孔率４２％のものを用いた。得られた粒状体２の粒度については平均径１８．１μｍ、後側の分選網２２の目開き以上の粒子重量％は０．５％、粒状体２の回収率は９５．５％であった。

上記（実験例１）のように、エアー噴出器１３を駆動させて、分選網２１，２２に対してその下流側から脱落用エアー１２を吹付けることで、分選網２１，２２に付着した粒状体２を脱落させるようにしても、分選網２１，２２（特に分選網２２）の破損はみられなかった。これは分選網装置１６のアッセンブリを製造する際、大径環状スペーサ４１、小径環状スペーサ３８を設けて、前側の分選網２１および後側の分選網２２には所定の張力を付与した状態で行うことで、分選網２１，２２に対してその下流側から脱落用エアー１２を吹付けても後側の分選網２２が前側の分選網２１に当たることがなく、その分の衝撃を受けないためであると考えられる。

そして、このように後側の分選網２２の破損を防止しつつ、前側の分選網２１によって、粗大粒子や重合時に発生するスケールが後側の分選網２２に直接的に衝突するのを効果的に防止するから、いっそう確実に後側の分選網２２が破損するのを防止することができる。

（実験例２）
実験例２では、分選網２１，２２間の隙間４０を５ｍｍに設定した。それ以外の条件は実験例１と同様である。
（実験例３）
実験例３では、ブロア吸引風量を１２ｍ³／ｍｉｎに設定した。それ以外の条件は実験例１と同様である。
（実験例４）
実験例４では、分選網２１，２２間の隙間４０を５ｍｍに設定し、ブロア吸引風量を１２ｍ³／ｍｉｎに設定した。それ以外の条件は実験例１と同様である。
（実験例５）
実験例５では、粒状体２の供給量を１２５９ｋｇ／ｍ²／ｈｒに設定した。それ以外の条件は実験例１と同様である。
（実験例６）
攪拌器付の５Ｌオートクレープに水２０００ｇ、ピロリン酸マグネシウム４０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇ、アゾビスイソプチロニトリル０．９ｇ、メタクリル酸メチル２０００ｇを仕込み、温度７０°Ｃの条件下で高速攪拌しながら６時間懸濁重合した。その後冷却し、濾過、樹脂の洗浄・脱水を行い、最終乾燥させて樹脂粒子、すなわち粒状体２を得た。その粒状体２の平均径は４５．９μｍ、変動係数は３５．３％、後側の分選網２２の目開き、この場合８１μｍ以上の粒状体２が占める重量％は４．８％であった。

上記のようにして得られた粒状体２中の粗大粒子、すなわち８１μｍ以上のものを取除くため、上記構成の風力式分選装置１を用いて粒状体２の分選を行った。尚、後側の分選網２２における目開きは８１μｍ、分選網２２の面積は０．１５８９ｍ²、開孔率３３％のものを用い、粒状体２の供給量を６２９ｋｇ／ｍ²／ｈｒ、ブロア吸引風量を６．５ｍ³／ｍｉｎとし、分選網２１，２２間の隙間４０を６ｍｍとなるようセッティングし、また分選網２１，２２に付与する撓み量は１．７ｍｍとした。尚、前側の分選網２１として目開き１０９μｍ、開孔率４２％のものを用いた。得られた粒状体２の粒度については平均径４５．５μｍ、後側の分選網２２の目開き以上の粒子重量％は０．６％、粒状体２の回収率は９５．６％であった。

上記実験例２〜実験例６の何れにおいても、エアー噴出器１３を駆動させて、分選網２１，２２に対してその下流側から脱落用エアー１２を吹付けることで、分選網２１，２２に付着した粒状体２を脱落させるようにしても、分選網２１，２２（特に分選網２２）の破損はみられなかった。これは分選網装置１６のアッセンブリを製造する際、前側の分選網２１および後側の分選網２２には所定の張力を付与することで、分選網２２に対してその下流側から脱落用エアー１２を吹付けても、後側の分選網２２が前側の分選網２１に当たることがなくその分の衝撃を受けないためであると考えられる。そして、このように後側の分選網２２の破損を防止しつつ、前側の分選網２１によって、粗大粒子や重合時に発生するスケールが後側の分選網２２に直接的に衝突するのを効果的に防止するから、いっそう確実に後側の分選網２２が破損するのを防止することができる。

また、分選網２１は分選網２２に対して１〜５ｍｍと近傍に配置しているから、脱落用エアー１２の風力によって分選網２１の網目に捕捉されている粉状体２もほとんどが落下して回収されており、したがって、分選網２１，２２の目詰まりを恒常的に防止できている。このため、粉状体２の供給時に分選網２１に対する負荷も小さく、且つ所望の分選効率を長期に亙って維持できた。そして分選網２１，２２どうしが重なるように配置設定すると、特に分選網２２の開孔率が低下してしまい目詰まりを起こし易いが、分選網２１，２２の間に隙間４０を設け、この隙間４０を上記のような所定値に設定することで、開孔率を低下させることがなく、上流側から粒状体２が供給されてきた際に目詰まりを起こし難い。

なお、所定の撓み量とは、分選網２１，２２どうしの間隔と関係付けられる大きさであり、脱落用エアー１２を吹き付けた際に分選網２２が上流側に撓んだ場合に、分選網２２の最大の撓み量が発生する位置で分選網２２が分選網２１に接触しないだけの値である。また、近傍とは、脱落用エアー１２の風力が充分に伝えられ、これによって分選網２１に付着した粒状体２を脱落することが可能な距離である。

（比較例１）として、前側の分選網２１を設置しない場合で他の条件は（実験例１）と同様として試験を行った。
（比較例２）として、分選網２１，２２どうしを接触させるように配置し、他の条件は（比較例１）と同様として試験を行った。
（比較例３）として、分選網２２の撓み量を１０ｍｍとなるよう設定し、他の条件は（実施例１）と同様として試験を行った。
（比較例４）として、ブロア吸引風量を１２ｍ³／ｍｉｎとし、他の条件は（比較例３）と同様として試験を行った。
（比較例５）として、粒状体２の供給量を１２５９ｋｇ／ｍ²／ｈｒとし、他の条件は（比較例３）と同様として試験を行った。
（比較例６）として、分選網２２の目開きを３２μｍ、開孔率を２８％に設定し、他の条件は（実施例１）と同様として試験を行った。

これら比較例１〜比較例６において、比較例１，比較例３，比較例４，比較例５に分選網２２の破れが確認できた。すなわち比較例１では、前側の分選網２１を配置しないため、粒径の大きな粒状体２が分選網２２に直接衝突するから、分選網２２がその分だけ大きな衝撃を受けるからだと考えられる。比較例３では分選網２２を弱めに張ったことにより、脱落用エアー１２の風力によって分選網２２の撓みが大きくなり、脱落用エアー１２を吹き付けると、分選網２２が分選網２１に衝突するからだと考えられる。比較例４、比較例５についても同様の理由で分選網２２に損傷が発生し易いものと考えられる。

なお、パンチングプレート２３、補強杆部材２６は分選網装置１６における補強の機能を有するものであるから、補強の必要のない場合は設けなくともよい場合もある。

さらに、上記実施形態では大径環状スペーサ３０および小径環状スペーサ３１の双方を用いたが、例えば分選網２１，２２の径によっては脱落用エアー１２の風力による撓み量も小さいため、脱落用エアー１２の風力によって分選網２２が撓んだとしても分選網２１に接触しないのであれば、大径環状スペーサ３０あるいは小径環状スペーサ３１の一方のみを選択することも可能である。

上記実施形態では、前側の分選網２１は一枚だけ設けた。しかし、前側の分選網２１は、二枚以上設置することも可能である。この場合、粒状体２の粗大粒子や粒状体２の重合時に生成されるスケールによる分選網２２の破損を大幅に軽減できる。しかし分選網２１の枚数を多くし過ぎるとその分だけ各分選網２１に働く風力の負荷が大きくなるから破損し易くなることが考えられる。したがって、分選網２１の枚数は、粒状体２の供給時の風力や脱落用エアー１２の風力とのバランスを考慮して設定する必要がある。

本発明の分選網装置１６は、上記実施形態に限定されるものではない。ここで、図６〜図８に別の実施形態を示す。図６は分選網装置１６の分解断面図、図７は分選網装置の取付け状態を示す半断面図、図８は分選網装置の一部を示す分解斜視図である。

図６〜図８に示す実施形態では、分選網２１，２２に取付けねじ３３用の取付け穴３５を形成しないようにして、分選網２１，２２を前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０によって挟み込んで固定する構成である。

すなわち、先ず、分選網２１，２２に取付けねじ３３用の取付け穴３５を形成しないようにするために、分選網２１，２２の径を前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０の径に比べて所定量だけ小さくしている。あるいは前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０の径を分選網２１，２２の径に比べて大きくしている。そして、前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０において、分選網２１，２２を挟み込む部分を凹凸条の湾曲面となるよう形成している。

具体的に、凹凸条を説明すると、これら凹凸条は、下流側に向けて凹または凸となるように構成されており、分選網装置１６の外周部分では、前側環状フレーム１９においては下流に向けて凸となる環状の凸条部１９ａが下流側面に形成され、この凸条部１９ａの下流側面は下流側に向けて凸となる凸条面１９ｂであり、その断面は円弧状に形成されている。

大径環状スペーサ３０においては、下流に向けて凸となる環状の凸条部３０ａが形成され、凸条部３０ａの上流側面は下流側に向けて凹となる凹条面３０ｂとされ、下流側面は下流側に向けて凸となる凸条面３０ｃとされている。この構成は各大径環状スペーサ３０において同様である。

後側環状フレーム２０では、その上流側面に下流側に向けて凹となる環状の凹条面２０ｄが形成されている。これら凸条面１９ｂ，３０ｃ、凹条面３０ｂ，２０ａは径方向の同一位置に形成されている。さらに、凸条面１９ｂ，３０ｃ（凸条部１９ａ凸条部３０ａ）、凹条面３０ｂ，２０ａの径方向外方（分選網２１，２２の外周辺よりも外方）には、取付けねじ３３用の取付け穴３５が同一位置に形成されている。取付け穴３５は、例えば周方向に９０°置きに配置形成されている。

分選網２１，２２をその中心で支持する部分である補強杆部材２６の中心部（筒状部２７に相当する部分）においては、その下流側面の中心部に、下流側に向けて凸となる球面状の凸部２７ａが形成され、凸部２７ａの下流側面は下流側に向けて凸となる凸面２７ｂとされている。

小径環状スペーサ３１においてはその中心が、下流側に凸となるよう湾曲されることで凸部３１ａが形成され、凸部３１ａの上流側面は凹面３１ｂとされ、凸部３１ａの下流側面は凸面３１ｃとされている。この構成は、各小径環状スペーサ３１において同様である。

中心環状体２４においては、上流側面の中心に、下流側に向けて凹となる球面状の凹面２４ａが形成されている。分選網２１，２２をその中心で支持する部分には上記実施形態で示した取付けねじ３３用の取付け穴３５は形成していない。上記のような凹凸形状における曲率はほぼ同様の値である。

上記構成の分選網装置１６のアッセンブリを製造するには次のようにして行う。すなわち、補強杆部材２６、大径環状スペーサ３０、前側の分選網２１、大径環状スペーサ３０、後側の分選網２２、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０を、それぞれの中心が同一線上になるように、且つ取付け穴３５どうしを一致させるように順に重ねる。続いて、取付けねじ３３を取付け穴３５に螺合する。

そうすると、取付けねじ３３の締付け力によって補強杆部材２６、大径環状スペーサ３０、前側の分選網２１、大径環状スペーサ３０、後側の分選網２２、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０が圧接する。このとき、分選網２１の外周部が上流側の大径環状スペーサ３０の凸条面３０ｃと中央の大径環状スペーサ３０の凹条面３０ｂとの間に挟持されることで、凸条面３０ｃと凹条面３０ｂとの曲率に沿うように湾曲する。

後側の分選網２２の外周部は、中央の大径環状スペーサ３０の凸条面３０ｃと、下流側の大径環状スペーサ３０の凹条面３０ｂとの間に挟持されることで凸条面３０ｃと凹条面３０ｂとの曲率に沿うように湾曲する。また、前側環状フレーム１９の凸条面１９ｂと大径環状スペーサ３０の凹条面３０ｂとが嵌合し、大径環状スペーサ３０の凸条面３０ｃと後側環状フレーム２０の凹条面２０ｄとが嵌合する。これにより、前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０、分選網２１，２２が一体化する。

ところで、分選網２１，２２をその中心で支持する部分については、上記のように、前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０を取付けねじ３３によって一体化することにより、その際の締付け力が、補強杆部材２６の筒状部２７、小径環状スペーサ３１、中心環状体２４に伝達される。これにより、分選網２１，２２のそれぞれの中心部は、小径環状スペーサ３１どうしの凸部３１ａと凹面３１ｂとで変形して挟持され、上流側の小径環状スペーサ３１の凹面３１ｂと筒状部２７の凸面２７ｂとが嵌合し、下流側の小径環状スペーサ３１の凸面３１ａと中心環状体２４の凹面２４ａとが嵌合し、一体化される。

上記構成の分選網装置１６のアッセンブリによれば、分選網２１，２２に取付けねじ３３の取付け穴３５を全く形成することがなく、分選網２１，２２の径方向外方位置で前側の分選網２１、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０を一体化するようにして分選網２１，２２を支持するようにしている。このように構成することで、分選網２１，２２に取付け穴３５を全く形成する必要がなくなる。ところで、網に、その網目以外に取付けねじを取付けるための取付け穴を形成し、そこに取付けねじを取付けると、一般的には取付けねじと取付け穴（網の線材）とは密着接触しないから、網と取付け穴とのあいだには目開きとの関係と相まって隙間が発生してしまい、このような分選網装置１６では、その隙間を本来篩われるべき粒状体２が上流側から通過（移動）してしまうことが考えられる。

但し、図１〜図５に示す実施形態では、分選網２１，２２に取付け穴３５を形成して取付けねじ３３を挿通した構成ではあるが、前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０によって、分選網２１，２２の上流側および下流側で隙間なく確実に分選網２１，２２を挟持しているから、このようなことはない。

さらに、図６〜図８に示す実施形態では、そもそも分選網２１，２２に取付け穴３５を形成していないから、上記のように、網と取付け穴とのあいだの、目開きとの関係と相まって発生した隙間がなく、したがってその隙間から粒状体２が通過するという状態が発生することがない。しかも、凸条面と凹条面、凸面と凹面との間接的な嵌め合いによって、確実に分選網２１，２２を挟持しているから、本来篩われるべき粒状体２が上流側から通過（移動）してしまうことを効果的に抑制することができる。

なお、図５において前側環状フレーム１９、大径環状スペーサ３０、後側環状フレーム２０の外周部に径方向外方に突出する環状の鍔を設け、この鍔に取付け穴３５を形成して、図６〜図８に示すような凹凸によって分選網２１，２２を固定するようにした分選網装置１６も考えられる。この場合も、上記実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

本発明の実施形態を示す風力式分選装置の全体構成を示す概略図である。 同じく分選部の概略断面図である。 同じく分選網装置の分解断面図である。 同じく分選網装置の取付け状態を示す半断面図である。 同じく分選網装置の一部を示す分解斜視図である。 別な実施形態を示す分選網装置の分解断面図である。 同じく分選網装置の取付け状態を示す半断面図である。 同じく分選網装置の一部を示す分解斜視図である。

符号の説明

１…風力式分選装置、２…粒状体、３…分選部、５…上流側管路、７…下流側管路、１２…脱落用エアー、１３…エアー噴出器、１５…分選器、１６…分選網装置、１９…前側環状フレーム、２１…前側の分選網、２２…後側の分選網、２３…パンチングプレート、２５…フレーム本体、３０…大径環状スペーサ、３１…小径環状スペーサ、３３…取付けねじ、３５…取付け穴

Claims (2)

1. 所定の粒度分布を有する粒状体を風力によって上流側から下流側へ向けて供給する途中で分選網によって粒径に応じて分選するようにし、分選網の下流側に配置したエアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けることで分選網の網目に付着した粒状体を脱落させるようにした風力式分選装置において、
   前記分選網の上流側に該分選網の網目に比べて大きな網目を有する網体が設けられ、該網体は、前記エアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けることで該分選網が撓んだ際に該分選網が接触しない近傍距離に配置されていることを特徴とする風力式分選装置。
2. 所定の粒度分布を有する粒状体を風力によって上流側から下流側へ向けて供給する途中で分選網によって粒径に応じて分選するようにし、分選網の下流側に配置したエアー噴出器から分選網に脱落用エアーを吹付けることで分選網の網目に付着した粒状体を脱落させるようにした風力式分選装置において、
   前記分選網の上流側の近傍に該分選網の網目に比べて大きな網目を有する網体が設けられ、前記分選網と網体との間にスペーサが設けられ、且つ分選網が該分選網に脱落用エアーを吹付けた際に所定の撓み量となる張力で張られていることを特徴とする風力式分選装置。

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