JP2010120762A - 空気輸送システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来のような液体分離装置の構成を見直して、その設置面積の低減を図ることができるとともに、コストの増大を抑制することができる空気輸送システムを提供する。
【解決手段】被輸送物を輸送気体に混合させて圧送する空気輸送システムであり、輸送管３には、輸送気体内に含まれる被輸送物と液体とを分離する分離機構２０が気体流の上流側から下流側にかけて複数並設されている。分離機構２０は、輸送通路３ａの中心から外方へ拡大形成される拡大部２１と、拡大部２１内に配置され、輸送通路３ａに接続される分離用通路Ｒを内域に形成するフィルタ部２３と、フィルタ部２３を通過した液体を排出するための排出部とを備えている。フィルタ部２３は分離用通路Ｒ内からその外域への液体の通過を許容するように形成され、分離用通路Ｒは、その内域面が輸送通路３ａの内域面と面一、又は輸送通路３ａの内域面よりも外側に位置するように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被輸送物を輸送気体に混合させて圧送するための輸送通路を内域に形成する輸送管と、前記被輸送物を前記輸送通路内に供給する被輸送物供給装置と、前記被輸送物を輸送するための気体流を前記輸送通路内に提供する気体流提供装置と、前記被輸送物を貯留する被輸送物貯留装置とを備える空気輸送システムに関するものである。

従来、粕類、穀類又は工場等で金属製品を加工する際に生じる金属屑等の被輸送物を貯留タンク等の所定箇所まで輸送する際に、輸送通路内に圧送される空気等の気体に被輸送物を混合して輸送する空気輸送システムが広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の空気輸送システムは、輸送通路を内部に形成する輸送管と、被輸送物を輸送通路内に供給する被輸送物供給装置と、輸送通路内に気体流を提供する気体流提供装置とを備えるものであり、輸送途中において被輸送物を外部に飛散させることなく輸送することができる。
特開２０００−８５９６８号公報

ところで、金属製品の加工により生じた金属屑を被輸送物として輸送する場合には、金属製品の加工時に使用された油水が付着した状態で輸送されることになる。こうした金属屑は、油水を分離しなければ廃棄も再利用も困難であるため、従来ではバグフィルターや遠心分離機等の液体分離装置を空気輸送システム中に配置し、その液体分離装置により金属屑と油水とを分離処理する必要があった。例えば、特許文献１の空気輸送システムでは、被輸送物供給装置の上流側に液体分離装置を配置して、輸送前の段階で被輸送物と油水との分離を行なっている。このような被輸送物と液体との分離処理は、被輸送物として金属屑を輸送する場合に限られるものではなく、食物等の水分を含む被輸送物を輸送する場合においても必要とされるものである。

しかしながら、上記のような液体分離装置を設置する場合には、空気輸送システム全体が大型化するために工場等の敷地内に十分なスペースを確保する必要がある。その結果、敷地の有効利用が図れなくなるといった問題が生じていた。また、上記のような液体分離装置は、空気輸送システムを構成する他の装置と比較して非常に高価であるため、そうした液体分離装置を設置した場合には、空気輸送システム全体のコストが著しく増大してしまうといった問題もあった。

この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のような液体分離装置の構成を見直して、その設置面積の低減を図ることができるとともに、コストの増大を抑制することができる空気輸送システムを提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の空気輸送システムは、液体が付着した被輸送物を輸送気体に混合させて圧送するための輸送通路を内域に形成する輸送管と、前記被輸送物を前記輸送通路内に供給する被輸送物供給装置と、前記被輸送物を輸送するための気体流を前記輸送通路内に提供する気体流提供装置と、前記被輸送物を貯留する被輸送物貯留装置とを備える空気輸送システムにおいて、前記輸送管には、前記輸送気体内に含まれる前記被輸送物と液体とを分離する分離機構が前記気体流の上流側から下流側にかけて複数並設され、該分離機構は、前記輸送通路の中心から外方へ拡大形成される拡大部と、該拡大部内に配置され、前記輸送通路に接続される分離用通路を内域に形成するフィルタ部と、該フィルタ部を通過した液体を排出するための排出部とを備え、前記フィルタ部は前記分離用通路内からその外域への液体の通過を許容するように形成され、前記分離用通路は、その内域面が前記輸送通路の内域面と面一、又は前記輸送通路の内域面よりも外側に位置するように形成されていることを特徴とする。

空気輸送システムにおいて、金属屑等の被輸送物と液体とを混在させた状態で輸送通路内を圧送させると、金属屑等の比較的比重や重量の大きい被輸送物は輸送通路の中央側に集まるとともにその中央側を移動するようにして輸送される傾向がある。一方、比較的比重や重量の小さい液体は、輸送通路の周辺部分に集まって液膜状になるとともに輸送通路の壁面に沿って輸送される傾向がある。なお、このような傾向は、輸送通路内を輸送される物体の比重や重量及び輸送気体の圧力等の複数の要素が複合的に作用して生じるものである。

本発明の空気輸送システムの輸送管に設けられる分離機構には、輸送通路に接続される分離用通路がフィルタ部によって形成されている。そして、輸送通路の壁面に沿って輸送される液膜状の液体は分離用通路に達すると、フィルタ部を通過して分離用通路内からその外域に排出され、さらに排出部によって外部に排出される。また、本発明では、こうした分離機構を輸送管中に複数並設しており、輸送通路の上流側に位置する分離機構で分離処理しきれなかった液体が存在した場合にも、同下流側に位置する分離機構によって再度、分離処理されるように構成されている。本発明の空気輸送システムに備えられる輸送管では、被輸送物の輸送と同時に被輸送物と液体との分離処理が行なわれる。

上述したとおり、本発明では、液体を分離するため構成である分離機構を輸送管の一部として形成している。そのため、従来のように、空気輸送システムの上流側或いは下流側に被輸送物の輸送に関与しない遠心分離機等の液体分離装置を設ける必要がない。よって、液体分離装置の設置に伴う空気輸送システム全体の大型化を抑制することができ、その設置面積の低減を図ることができる。

また、上記分離機構は、輸送通路の中心から外方へ拡大形成される拡大部を形成し、その内部にフィルタ部を形成するという単純な構成によって、被輸送物と液体との分離を実現している。そのため、従来の遠心分離機等の液体分離装置を設ける場合と比較して、その製造コストを大きく抑制することができる。

請求項２に記載の空気輸送システムは、請求項１に記載の発明において、前記分離機構により分離された液体を回収するため液体回収路を前記輸送管に並設するとともに、前記液体回収路に対して各前記分離機構に設けられる排出部を接続し、前記液体回収路の下流位置に前記液体を貯留するための液体貯留装置を設けたことを特徴とする。

上記構成によれば、それぞれの分離機構より排出された液体を所定位置に配置される液体貯留装置に容易に回収することができる。また、閉塞された液体回収路を通じて液体を回収することにより、液体が外部に飛散することが抑制され、工場等の衛生状態の悪化を防止することができる。

請求項３に記載の空気輸送システムは、請求項２に記載の発明において、前記排出部には、前記拡大部側と前記液体回収路側との連通状態を制御する開閉弁が設けられ、前記輸送気体の圧送時において、前記開閉弁は前記分離機構毎にその開閉タイミングを異ならせるように制御されていることを特徴とする。上記構成によれば、各分離機構を通じて輸送通路と液体回収路とが連通することによる輸送通路内の圧送圧力の低下が抑制され、被輸送物の輸送効率の低下を抑制することができる。

請求項４に記載の空気輸送システムは、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記分離用通路内からその外域への液体の通過を促進するための吸引手段が設けられていることを特徴とする。上記構成によれば、分離用通路内からその外域への液体の排出効率を高めることができる。

本発明の空気輸送システムによれば、従来のような液体分離装置の構成を見直して、その設置面積の低減を図ることができるとともに、コストの増大を抑制することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図５は被輸送物を輸送気体に混合させて輸送する空気輸送システム１の全体構成を示している。なお、本実施形態では、ＮＣ旋盤２を用いた金属製品の加工により生じた金属屑を被輸送物としている。このような金属屑の種類としては鉄、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム等が挙げられる。

本実施形態の空気輸送システム１には、その上流側において二又に分岐した輸送管３が設けられている。輸送管３の最上流側にはそれぞれ被輸送物供給装置４が配設されている。被輸送物供給装置４はＮＣ旋盤２から排出された金属屑を輸送管３内へ供給するものであり、このような被輸送物供給装置４としては、例えば、特開平０９−２４０８３７号公報、及び特開２０００−１４２９７５号公報に開示されるロータリーフィーダが挙げられる。

輸送管３の最下流側には、金属屑が混合された輸送気体を金属屑と清浄空気とに分離して金属屑を捕集するための集塵装置５が設けられている。そして、集塵装置５の下方には、捕集された金属屑を貯留するための被輸送物貯留装置６が設けられている。なお、集塵装置５としては、例えば、特開２０００−１０８０３７号公報に開示される集塵装置が挙げられる。

また、集塵装置５には、微細粒及び液体を除去するためのフィルタ７を介して、気体流提供装置としての吸引ブロワー８が接続されている。この吸引ブロワー８は輸送気体の供給源であり、集塵装置５を介して輸送管３内に輸送気体を供給するものである。本実施形態の空気輸送システム１では、各被輸送物供給装置４によって輸送管３内に供給された金属屑は、吸引ブロワー８により吸引されることで負圧状態の輸送管３の下流側へと輸送される。

輸送管３において、各被輸送物供給装置４の近傍には切換バルブ９がそれぞれ設けられている。そして、二又に分岐した輸送管３のいずれに輸送気体を供給するかが各切換バルブ９の開閉によって選択されるようになっている。

また、輸送管３には、輸送気体内に含まれる金属屑と液体とを分離するための分離機構２０が輸送管３の上流側から下流側にかけて複数並設されている。本実施形態では５個の分離機構２０が輸送管３上に所定間隔おきに並設されている。また、本実施形態の空気輸送システム１では、分離機構２０により分離された液体を回収するための液体回収路１０が輸送管３に並設されている。この液体回収路１０は、その通路途中において各分離機構２０にそれぞれ接続されるとともに、その下流位置にて液体を貯留するための液体貯留装置１１に接続されている。そして、この液体貯留装置１１には、集塵装置５と同様にフィルタ７を介して吸引ブロワー８が接続されている。つまり、液体貯留装置１１及び集塵装置５は、吸引ブロワー８の上流側にて互いに並列に接続されている。これにより、分離機構２０から液体回収路１０に達した液体は、吸引ブロワー８により吸引されることで負圧状態の液体回収路１０の下流側へと輸送される。

次に、分離機構２０について図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すように分離機構２０は輸送管３に挿入配置されている。この分離機構２０には、その内径が輸送管３内に形成される輸送通路３ａの内径よりも大きく設定される円筒状の拡大部２１が設けられている。この拡大部２１の両端にはフランジ状の接続部２２が形成され、接続部２２同士がボルト締めされることによって拡大部２１と輸送管３とがその内域の軸線を合わせるように接続されている。これにより、拡大部２１の内域は、輸送通路３ａの内域に対して中心軸線から外方へ向って拡大（拡径）された状態となっている。

拡大部２１の内域には、セラミックにより形成され、その内域に分離用通路Ｒを形成する円筒状のフィルタ部２３が収容配置されている。フィルタ部２３の内周面、すなわち分離用通路Ｒの内域面は、輸送通路３ａの上流側から下流側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されている。具体的には、フィルタ部２３の上流側端部は、輸送通路３ａの内径よりも大きくなるように形成されるとともに、下流側端部は輸送通路３ａの内径と等しくなるように形成されている。つまり、分離用通路Ｒの内域面は、上流側端部では輸送通路３ａの内域面よりも外側に位置し、下流側端部では輸送通路３ａの内域面と一致するように形成されている。なお、フィルタ部２３の内周面のテーパ角Θは、金属屑が接触した際に滑り磨耗を生じさせる角度、かつフィルタ部２３上を通過する液体に通過抵抗を与える角度という観点から、２〜２５度の範囲に設定することが好ましく、５〜１５度の範囲に設定することがさらに好ましい。

また、フィルタ部２３には、径方向に貫通する無数の孔２４が形成されている。この孔２４の大きさは、金属屑を通過させず、かつ液体を通過させる程度の大きさに設定されている。また、フィルタ部２３の外周面中央部には、その周方向の全周にわたって凹み形成された凹部２５が延びている。

図１及び図２に示すように、拡大部２１の下部にはフィルタ部２３を通過した液体を排出するための排出路２６が設けられるとともに、排出路２６の下部には同液体を一時的に貯留するための貯留部２７が設けられている。そして、貯留部２７は開閉弁２８を介して、液体回収路１０に接続されている。この開閉弁２８は制御手段２９によってその開閉動作が制御されている。なお、本実施形態では、排出路２６と貯留部２７と開閉弁２８とにより排出部が構成されている。

また、本実施形態の分離機構２０にはフィルタ部２３の目詰まりを防止するための目詰まり防止手段が設けられている。この目詰まり防止手段は、拡大部２１の周面において、フィルタ部２３の凹部２５と対向する位置に設けられるエア供給口２１ａと、このエア供給口２１ａに接続される圧縮空気供給装置３０とから構成される。そして、圧縮空気供給装置３０から供給される圧縮空気を、エア供給口２１ａ及び凹部２５を介してフィルタ部２３の孔２４内に噴射するものである。

次に、液体貯留装置１１について図４に基づいて説明する。図４に示すとおり、液体貯留装置１１は、液体回収路１０の下流位置に配置されものであり、タンク状の貯留部本体３１とその下部に設けられる排出バルブ３２とから構成されている。貯留部本体３１の一方の側壁には液体回収路１０の下流側端部が挿通されるとともに、貯留部本体３１の他方の側壁にはフィルタ７を介して吸引ブロワー８に接続される連通路３３が形成されている。なお、液体回収路１０及び連通路３３は、貯留部本体３１内が密閉状態となるように接続されている。そして、この連通路３３を介して貯留部本体３１及び液体回収路１０内の空気が吸引され、液体回収路１０内が負圧状態となるように構成されている。また、貯留部本体３１の側壁には、貯留部本体３１内に貯留された液体の水位レベルを検出するセンサ３４及び点検用の点検窓３５が設けられている。

次に、このように構成された空気輸送システムを用いてＮＣ旋盤２より排出された金属屑を輸送する態様について説明する。まず、ＮＣ旋盤２を用いた金属製品の加工により生じた金属屑は、加工時に使用された水や油等の液体が付着した状態で被輸送物供給装置４に投入され、被輸送物供給装置４によって輸送管３内の輸送通路３ａに供給される。そして、輸送通路３ａ内に供給された金属屑は吸引ブロワー８により吸引されることで輸送通路３ａ内を下流側へと圧送される。

ここで、輸送通路３ａ内における金属屑及び液体の輸送状態について説明する。図３は、輸送管３の断面図であり、液体と金属屑とを混在させて輸送した場合の輸送状態を模式的に示している。図３に示すように、金属屑と液体とを混在させた状態でこれらを圧送すると、比較的比重や重量の大きい金属屑は、輸送通路３ａの中央側に集まるとともにその中央側を移動するようにして輸送される傾向がある。これに対して、比較的比重や重量の小さい液体には、輸送通路３ａの径方向外側に向かって広がるような力が作用する。そして、液体は、輸送通路３ａの周辺部分に液膜状に集合するとともに輸送通路３ａの内壁面に沿って移動するようにして輸送される。

また、金属屑に付着した液体は、輸送通路３ａの中央側を移動する金属屑同士が衝突、摩擦することにより金属屑から分離され、輸送通路３ａの周辺部分に向かって拡散していく。具体的には、金属屑に付着した液体は液粒として金属屑から分離されるとともにミスト状にさらに分散されつつ、輸送通路３ａの径方向外側に移動していく。そのため、輸送通路３ａ内では、その中央側と周辺部分とにおいて金属屑と液体とがそれぞれ局在するような状態で輸送されている。

そして、こうした輸送状態にある金属屑及び液体が分離機構２０内の分離用通路Ｒを通過する際に金属屑と液体との分離処理がなされる。この分離処理は次のようにして行なわれる。図１に示すように、分離用通路Ｒの上流側端部の内域面は輸送通路３ａの内域面よりも外側に広がっている、すなわち、その流路断面積が大きくなっている。そのため、金属屑と液体とが分離用通路Ｒに達すると、上述した金属屑と液体との局在状態がより顕著になるとともに金属屑と液体との分離が進行する。また、液体は、自身に作用する径方向外側に向かって広がる力によってフィルタ部２３の孔２４の内部に浸入していく。そして、孔２４内に浸入した液体は、凹部２５に達するとともに、自重によって下方に向って凹部２５内を移動し、排出路２６を通過して貯留部２７に貯留される。

このとき、開閉弁２８が開状態であり、液体回収路１０と分離用通路Ｒとが連通された状態であると、分離用通路Ｒに達した液体には、負圧状態にある液体回収路１０側へ向って吸い込まれる力が作用する。これにより、分離用通路Ｒ内側から排出路２６及び貯留部２７側へ向かっての液体の通過・排出が促進される。つまり、本実施形態では、液体回収路１０の空気を吸引して液体回収路１０内を負圧状態にする吸引ブロワー８が吸引手段として機能している。なお、開閉弁２８が閉状態であると、液体は貯留部２７内に一時的に貯留され、開閉弁２８が開状態となったときに液体回収路１０内に排出される。

一方、輸送通路３ａの中央部を移動してきた金属屑は、分離用通路Ｒの中央部をそのまま通過して下流側に位置する輸送管３に輸送される。その結果、分離機構２０にて捕集される液体と分離機構２０を通過する金属屑とが分離される。さらに、輸送通路３ａの上流側に位置する分離機構２０にて分離できなかった液体は、同下流側に位置する分離機構２０にて再度、分離処理がなされることになる。

なお、本実施形態では、各分離機構２０に設けられる開閉弁２８は、制御手段２９によってその開閉タイミングを異ならせるように制御されている。つまり、制御手段２９は、すべての開閉弁２８が同時に開状態とならないように制御している。例えば、制御手段２９は、輸送通路３ａの上流側から下流側に向って、開状態の開閉弁２８と閉状態の開閉弁２８とが交互に存在するように制御している。これにより、輸送通路３ａと液体回収路１０との連通に起因して輸送通路３ａ内の圧送圧力が著しく低下し、金属屑が輸送不能になるようなことが抑制される。

また、各分離機構２０を通過して輸送通路３ａの下流側に達した金属屑は、集塵装置５により捕集されるとともに輸送気体との分離処理がなされる。そして、金属屑は集塵装置５の下方に配置される被輸送物貯留装置６に貯留されるとともに、適宜、廃棄処理或いはリサイクル処理がなされる。

一方、分離機構２０において、フィルタ部２３を通過して金属屑から分離された液体は、貯留部２７に達するとともに開閉弁２８を介して液体回収路１０に排出される。そして、液体回収路１０に排出された液体は液体貯留装置１１まで圧送され、液体貯留装置１１に貯留されとともに、適宜、廃棄処理或いはリサイクル処理がなされる。

なお、本実施形態の液体貯留装置１１には、貯留部本体３１内に貯留された液体の水位レベルを検出するセンサ３４が設けられている。このセンサ３４には水位レベルの上限となる非常水位レベルが設定されている。そして、貯留部本体３１内に貯留された液体の水位レベルがその非常水位レベルに達すると、液体貯留装置１１は自動的に排出バルブ３２を解放し、予め下方に配置しておいたペール缶等に液体を強制排出する。なお、上記非常水位レベルは、液体回収路１０の端部よりも下方位置に設定することが好ましい。

また、本実施形態の空気輸送システム１の分離機構２０では、金属屑の非輸送時において目詰まり防止手段を作動させている。この目詰まり防止手段は、圧縮空気供給装置３０から供給される圧縮空気をフィルタ部２３内（とくに孔２４内）に噴射する。この圧縮空気の圧力によってフィルタ部２３に付着した金属屑や液体はフィルタ部２３から吹き飛ばされる。これにより、空気輸送システム１の長期使用に伴うフィルタ部２３の目詰まりの発生を抑制する。

次に本実施形態における作用効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態の空気輸送システム１では、金属屑と液体とを分離するための分離機構２０を輸送管３の一部として形成している。そのため、従来のように、空気輸送システムの上流側或いは下流側に被輸送物の輸送に関与しない遠心分離機等の液体分離装置を設ける必要がない。よって、そうした液体分離装置の設置に伴う空気輸送システム全体の大型化を抑制することができ、その設置面積の低減を図ることができる。

（２）本実施形態の分離機構２０は、輸送通路３ａの中心から外方へ拡大形成される拡大部２１と、拡大部２１内に配置され、分離用通路Ｒを内域に形成するフィルタ部２３と、フィルタ部２３を通過した液体を排出するための排出部を備えている。これにより、輸送通路３ａから分離用通路Ｒ内に圧送された金属屑は、分離用通路Ｒの中央側を移動して下流側の輸送通路３ａへ圧送される。一方、輸送通路３ａから分離用通路Ｒ内に圧送された液体は、径方向外側へ作用する力によってフィルタ部２３の孔２４内に浸入していく。そして、液体は分離用通路Ｒ内から除去されるとともに金属屑から分離される。

上記構成によれば、単純な構成により金属屑と液体とを分離することが可能であるため、従来の遠心分離機等の液体分離装置を設ける場合と比較して、その製造コストを大きく抑制することができる。また、輸送管３に分離機構２０を設けた場合にも、輸送管３が過大に大型化することはない。

なお、遠心分離機等の液体分離装置を備えた従来の空気輸送システムでは、金属屑の時間当たりの輸送量に対して、液体分離装置の時間当たりの液体分離処理量が小さいために、金属屑の輸送と液体分離処理とを連続的に行うことは困難であった。そのため、輸送管内を輸送された金属屑をタンク等に一時的に貯留しておき、これらを所定量毎に液体分離装置に投入して液体分離処理を行う等の方法が取られていた。

これに対して、上記構成では、輸送管内において、金属屑の輸送と液体分離処理とを同時に行うことができ、金属屑の輸送量と液体分離処理量が略等しくなっている。そのため、液体の付着した金属屑を連続的に処理することが可能となり、上述した従来構成よりも液体分離処理を含めた空気輸送システム全体の処理速度を高めることができる。また、輸送されてきた金属屑をその都度、液体分離装置に投入するという作業を行なう必要もなく、作業工程数を減らすことができる。

（３）本実施形態の分離機構２０では、分離用通路Ｒの上流側端部の内域面が輸送通路３ａの内域面よりも外側に広がるように形成され、分離用通路Ｒの流路断面積が輸送通路３ａよりも大きくなるように形成されている。これにより、分離用通路Ｒ内においては、輸送通路３ａに対する拡大幅に相当する分離用通路Ｒの周辺領域における圧送圧力が、その中央領域における圧送圧力よりも弱くなるため、分離用通路Ｒの周辺領域に位置する液体の輸送速度が低下する。そのため、分離用通路Ｒの周辺領域を移動する液体と同中央領域を移動する金属屑との間に速度差が生じて金属屑と液体との分離が促進される。

（４）本実施形態の分離機構２０では、フィルタ部２３の内周面の形状を上流側から下流側へ向って縮径するテーパ状に形成している。これにより、輸送通路３ａ内を輸送される金属屑がフィルタ部２３の内周面に接触した場合に、金属屑は同内周面を滑るようにして分離用通路Ｒの中央側へ案内されることになる。そのため、金属屑を下流側の輸送管３へ好適に輸送することができる。また、金属屑が接触した際のフィルタ部２３の磨耗は、衝突磨耗よりもその磨耗程度が小さい滑り磨耗となるため、フィルタ部２３を長寿命化させることができる。

また、フィルタ部２３の内周面、すなわち分離用通路Ｒの内周面が上記テーパ状に形成されていることで、分離用通路Ｒの周辺領域を移動する液体にはテーパ面を乗り越える力に相当する抵抗が付与されることになる。そのため、液体が分離用通路Ｒを通過して下流側の輸送通路３ａに輸送され難くなり、分離機構２０内にて液体を分離しやすくなる。

（５）本実施形態の分離機構２０では、耐磨耗性の高いセラミック製のフィルタ部２３を採用している。そのため、フィルタ部２３をより長寿命化させることができる。
（６）本実施形態の空気輸送システム１では、輸送管３に対して複数の分離機構２０を並設している。これにより、輸送通路３ａの上流側に位置する分離機構２０で分離処理しきれず、同分離機構２０を通過した液体が存在した場合にも、その液体を下流側に位置する分離機構２０によって再度、分離処理することができる。よって、金属屑から液体をより高精度に分離することができる。

（７）本実施形態の空気輸送システム１では、分離機構２０により分離された液体を回収するため液体回収路１０を輸送管３に並設し、液体回収路１０を通じて液体を回収するように構成している。これにより、各分離機構２０で分離された液体を所定の回収箇所に容易に回収することができる。また、閉塞された液体回収路１０を通じて液体を回収することにより、分離された液体が外部に飛散することが抑制され、工場等の衛生状態の悪化を防止することができる。

（８）本実施形態の空気輸送システム１では、分離機構２０に設けられる開閉弁２８の開閉動作を制御手段２９によって制御している。そして、制御手段２９は分離機構２０毎に開閉弁２８の開閉タイミングを異ならせるように制御している。これにより、すべての開閉弁２８が同時に開状態となることが防止される。よって、輸送通路３ａと液体回収路１０と多数箇所で連通することに起因して、輸送通路３ａ内の圧送圧力が著しく低下し、金属屑が輸送不能になるようなことが抑制される。

（９）本実施形態の空気輸送システム１では、液体回収路１０内の空気が吸引ブロワー８によって吸引されるように構成している。これにより、開閉弁２８が開状態であると、分離用通路Ｒに達した液体には、負圧状態にある液体回収路１０側へ向って吸い込まれる力が作用し、分離用通路Ｒ内から排出路２６及び貯留部２７側へ向かっての液体の通過・排出が促進される。よって、分離用通路Ｒ内からその外域への液体の排出効率を高めることができる。

また、本実施形態では、輸送気体の供給源である吸引ブロワー８に対して、液体貯留装置１１及び集塵装置５を並列に接続し、吸引ブロワー８の吸引力によって輸送通路３ａ及び液体回収路１０内の空気を吸引するように構成している。そのため、吸引ブロワー８の他に別途、液体回収路１０専用の吸引装置を設ける必要は無い。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。また、それぞれの変更例を適宜組み合わせて具体化することも可能である。
・ 本実施形態の空気輸送システム１では、被輸送物として金属屑を輸送する空気輸送システムを採用したが、この被輸送物は金属屑に限られるものではない。すなわち、ガラス、プラスチック、板材、生ごみ、ビニール等の粉砕体や、セメント、木の粉等の粉体等を輸送する空気輸送システムを採用してもよい。

・ 本実施形態の空気輸送システム１には、その上流側において二又に分岐した輸送管３を設けたが、三又以上に分岐した輸送管３を設ける構成を採用してもよい。このような構成とした場合、様々な種類の金属屑（たとえば鉄、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム等）の輸送がその種類別に可能となり、効率的である。また、分岐を有さない輸送管３を採用してもよい。この場合、切換バルブ９を省略してもよい。

・ 本実施形態の空気輸送システム１では、気体流提供装置として吸引ブロワー８を採用していたが、供給ブロワーを採用する構成としてもよい。この場合、供給ブロワーは被輸送物供給装置４よりも上流側に設ければよい。

・ 本実施形態の空気輸送システム１では、吸引ブロワー８に対して、液体貯留装置１１及び集塵装置５を並列に接続していたが、吸引ブロワー８、液体貯留装置１１及び集塵装置５の接続構成はこれに限られるものではない。例えば、液体貯留装置１１と輸送管３とを接続し、集塵装置５のみを吸引ブロワー８に接続するように構成してもよい。また、吸引ブロワー８を２つ設けて、液体貯留装置１１及び集塵装置５のそれぞれに接続するように構成してもよい。なお、液体貯留装置１１に対して吸引ブロワー８を接続しない構成としてもよい。この場合には、例えば、液体回収路１０の底面に傾斜を設け、自重によって液体を液体貯留装置１１まで移動させるように構成すればよい。

・ 本実施形態の空気輸送システム１では、分離機構２０により分離された液体を回収するため液体回収路１０及び液体貯留装置１１を設けていたが、これらを省略してもよい。この場合、各分離機構２０の開閉弁２８の下部にペール缶等の貯留手段を配置しておくことが好ましい。また、各分離機構２０の排出部にそれぞれ吸引ポンプ等の吸引手段を接続するように構成してもよい。

・ 本実施形態の空気輸送システム１では、輸送管３の上流側から下流側にかけて５個の分離機構２０を並設していたが、分離機構２０の並設個数はこれに限られるものではなく、複数であればいくつであってもよい。また、本実施形態では、分離機構２０を所定間隔おきに配置していたが、分離機構２０の配置構成はこれに限られるものではない。例えば、輸送管３の上流側又は下流側に集中的に配置するように構成してもよい。また、分離機構２０同士を連結させて、分離機構を連続的に配置するように構成してもよい。

・ 本実施形態の分離機構２０では、セラミック製のフィルタ部２３を採用していたが、金属製や合成樹脂製等、他の材質のフィルタ部を採用してもよい。ただし、耐磨耗性の観点からセラミック製のフィルタ部を用いることが好ましい。

・ 本実施形態の分離機構２０では、径方向に貫通する無数の孔２４が形成されたフィルタ部２３を採用していたが、これに代えて、内部に連続気泡を形成するスポンジ形状のフィルタ部を採用してもよい。スポンジ形状のフィルタ部としては、例えば、アルミナ等からなる多数のビーズ（粒状物）を接着剤等により所定形状に固めて成形したフィルタ部が挙げられる。なお、こうした多数のビーズから形成されるフィルタ部を採用した場合、その表面（分離用通路Ｒの内域面）に細かな凸球面が連続した凹凸面が形成される。この凹凸面は分離用通路Ｒを通過する液体に対する通過抵抗となり、液体がフィルタ部を通過し難くなる。

・ フィルタ部２３の外周面には、その周方向の全周にわたって凹み形成された凹部２５が形成されていたが、凹部２５を省略してもよい。たたし、この場合には、液体の通過効率向上の観点から、内部に連続気泡を形成するスポンジ形状のフィルタ部を採用することが好ましい。

・ 本実施形態の分離機構２０では、円形状の断面を有する円筒状のフィルタ部２３を採用していたが、多角形状の断面を有する角筒状のフィルタ部２３を採用してもよい。
・ 本実施形態の分離機構２０では、フィルタ部２３の内周面、すなわち分離用通路Ｒの内域面は、輸送通路３ａの上流側から下流側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されていたが、分離用通路Ｒの内域面の形状はこれに限られるものではない。例えば、図６及び図７に示すように、その全域にわたって一定の径を有するように形成してもよい。図６に示す分離機構２０では、分離用通路Ｒの内域面がその上流側及び下流側に位置する輸送通路３ａの内域面と面一となるように形成している。

また、図７に示す分離機構２０では、分離用通路Ｒの内域面がその上流側に位置する輸送通路３ａの内域面の外側に位置するように形成されている。さらに、この分離機構２０では、拡大部２１の下流側端部に、その内域に延設路３６ａを形成する延設部３６が設けられている。この延設部３６の内周面、すなわち延設路３６ａの内域面は、輸送通路３ａの上流側から下流側に向かって徐々に縮径するテーパ状に形成されている。

具体的には、延設路３６ａの上流側端部は分離用通路Ｒの内域面と一致するように形成されるとともに、同下流側端部は輸送通路３ａの内域面と一致するように形成されている。延設部３６の内周面（延設路３６ａの内域面）のテーパ角は、２５度以下に設定することが好ましく、１５度以下に設定することがさらに好ましい。このように構成した場合にも、上記（４）と同様の作用効果を得ることができる。

なお、分離用通路Ｒ及び延設路３６ａの内域面の形状を上流側から下流側に向かって多段階的に縮径する断面階段状に形成してもよいし、凹凸が連続する断面櫛歯状や波状に形成してもよい。

・ 本実施形態の分離機構２０では、排出路２６と貯留部２７と開閉弁２８とにより排出部が構成されていたが、排出部の構成はこれに限られるものではない。例えば、排出路２６と開閉弁２８とから排出部を構成してもよいし、排出路２６のみにより排出部を構成してもよい。

・ 本実施形態の空気輸送システム１では、制御手段２９によって、分離機構２０毎に開閉弁２８の開閉タイミングを異ならせるように制御していたが、開閉弁２８の開閉タイミングはこれに限られるものではなく、すべての開閉弁２８の開閉タイミングを一致させるように制御してもよい。

・ 本実施形態の分離機構２０では、目詰まり防止手段は金属屑の非輸送時において作動させていたが、目詰まり防止手段の作動タイミングはこれに限られるものでなく、金属屑の輸送時において作動させるように構成してもよい。なお、目詰まり防止手段を省略してもよい。

・ 本実施形態の分離機構２０では、拡大部２１に対してエア供給口２１ａを一つ設けていたが、エア供給口２１ａを複数設ける構成としてもよい。この場合には、例えば、各エア供給口２１ａと圧縮空気供給装置３０とを接続し、圧縮空気供給装置３０から各エア供給口２１ａのそれぞれに対して圧縮空気が供給されるように構成される。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
○ 被輸送物を輸送気体に混合させて圧送するための輸送通路を内域に形成する輸送管の一部として配置され、前記輸送気体内に含まれる前記被輸送物と液体とを分離するための分離機構であって、前記輸送通路の中心から外方へ拡大形成される拡大部と、該拡大部内に配置され、前記輸送通路に接続される分離用通路を内域に形成するフィルタ部と、該フィルタ部を通過した液体を排出するための排出部とを備え、前記フィルタ部は前記分離用通路内からその外域への液体の通過を許容するように形成され、前記分離用通路は、その内域面が前記輸送通路の内域面と面一、又は前記輸送通路の内域面よりも外側に位置するように形成されていることを特徴とする分離機構。

本実施形態の分離機構及びその周辺構造の断面図。 図１におけるＸ−Ｘ線断面図。 図１におけるＹ−Ｙ線断面図。 本実施形態の液体貯留装置の断面図。 本実施形態の空気輸送システムを示す概略図。 別例の分離機構を示す断面図。 別例の分離機構を示す断面図。

符号の説明

Ｒ…分離用通路、１…空気輸送システム、３…輸送管、３ａ…輸送通路、４…被輸送物供給装置、６…被輸送物貯留装置、８…吸引ブロワー、１０…液体回収路、１１…液体貯留装置、２０…分離機構、２１…拡大部、２３…フィルタ部、２６…排出路、２７…貯留部、２８…開閉弁。

Claims (4)

1. 液体が付着した被輸送物を輸送気体に混合させて圧送するための輸送通路を内域に形成する輸送管と、前記被輸送物を前記輸送通路内に供給する被輸送物供給装置と、前記被輸送物を輸送するための気体流を前記輸送通路内に提供する気体流提供装置と、前記被輸送物を貯留する被輸送物貯留装置とを備える空気輸送システムにおいて、
   前記輸送管には、前記輸送気体内に含まれる前記被輸送物と液体とを分離する分離機構が前記気体流の上流側から下流側にかけて複数並設され、
   該分離機構は、前記輸送通路の中心から外方へ拡大形成される拡大部と、該拡大部内に配置され、前記輸送通路に接続される分離用通路を内域に形成するフィルタ部と、該フィルタ部を通過した液体を排出するための排出部とを備え、
   前記フィルタ部は前記分離用通路内からその外域への液体の通過を許容するように形成され、前記分離用通路は、その内域面が前記輸送通路の内域面と面一、又は前記輸送通路の内域面よりも外側に位置するように形成されていることを特徴とする空気輸送システム。
2. 前記分離機構により分離された液体を回収するため液体回収路を前記輸送管に並設するとともに、前記液体回収路に対して各前記分離機構に設けられる排出部を接続し、前記液体回収路の下流位置に前記液体を貯留するための液体貯留装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気輸送システム。
3. 前記排出部には、前記拡大部側と前記液体回収路側との連通状態を制御する開閉弁が設けられ、前記輸送気体の圧送時において、前記開閉弁は前記分離機構毎にその開閉タイミングを異ならせるように制御されていることを特徴とする請求項２に記載の空気輸送システム。
4. 前記分離用通路内からその外域への液体の通過を促進するための吸引手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気輸送システム。

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