JP2011218292A - 微粉除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微粉を常に高効率で除去することができる微粉除去装置を提供する。
【解決手段】微粉除去装置は、筒状のケーシング３と、ケーシング３内に配置する筒状のフィルタ４と、空気９と樹脂材料５をフィルタ４内に流入させる流入口１０と、フィルタ４を通過した空気９と微粉１１をケーシング３とフィルタ４との間より接線方向に流出させる流出口１２を備え、フィルタ４はケーシング３の中心線を軸とする逆円錐面内にあり、流入口１０はフィルタ４の下部より樹脂材料５と空気９を接線方向に流入させ、流入口１０より接線方向に流入した空気９により、フィルタ４内には逆円錐のフィルタ４内面に沿って旋回しながら下部より上部に向かう上向きの螺旋気流１８を生じ、その気流１８がある限り樹脂材料５はフィルタ４内で滞留する。
【選択図】 図１

Description

本発明は粉粒体の微粉除去装置に関する。

従来の微粉除去装置の一例を図６を参照して説明すると、センターパイプ１１１とケーシング１１２とが略同心に配置され、その間にフィルタパイプ１１３が挿入された粉粒体分離部１０１は、３層構造の円筒状になっており、上部に設置したキャップ１１４の円筒部に接線方向の粉粒体吸込口１１５を設け、またケーシング１１２の下部に接線方向の空気吸引口１１７を設け、シャッター１２２を下部に設けた貯留タンク１２１の上部に設置する。空気吸引口１１７に接続した吸引ブロアを駆動することにより、粉粒体吸込口１１５に接続した管の末端から空気と一緒に粉粒体を吸い込む。粉粒体吸込口１１５より接線方向に流入した粉粒体を含む混合気が、粉粒体分離部１０１の上部よりセンターパイプ１１１とフィルタパイプ１１３間に入り下方向へ向かう。この間に粉粒体とそれに随伴する微粉の分離を行う。分離した微粉は空気と一緒にフィルタ穴を通り抜け、フィルタパイプ１１３とケーシング１１２間を下方向へ向かい、空気吸引口１１７より排出する。微粉が除去された粉粒体はフィルタ穴を通り抜けることなく、フィルタパイプ１１３の下端開口より貯留タンク１２１に排出する。

特開２００９−２７３９６９号公報

上記従来の微粉除去装置では、粉粒体と気体の混合物を装置上部より投入するため、粉粒体の装置内滞留時間に限界があり、粉粒体によっては装置内滞留時間不足により微粉除去効率が著しく低いものになるという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、粉粒体の装置内滞留時間を任意に設定でき、粉粒体によって異なる微粉除去に必要な装置内滞留時間を確保でき、微粉を常に高効率で除去することができる微粉除去装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、筒状のケーシングと、前記ケーシング内に配置する筒状のフィルタと、粉粒体の輸送気体と前記粉粒体を前記フィルタ内に流入させる流入口と、前記フィルタを通過した前記輸送気体と微粉を前記ケーシングと前記フィルタとの間より接線方向に流出させる流出口を備えた微粉除去装置において、前記フィルタは前記ケーシングの中心線を軸とする逆円錐面内にあり、前記流入口は前記フィルタの下部より前記粉粒体と前記輸送気体を接線方向に流入させることを特徴とするもので、この構成により、流入口より接線方向に流入した輸送気体により、フィルタ内には逆円錐のフィルタ内面に沿って旋回しながら下部より上部に向かう気流を生じ、その気流がある限り粉粒体はフィルタ内で滞留する。

本発明によれば、粉粒体の装置内滞留時間を任意に設定でき、粉粒体によって異なる微粉除去に必要な装置内滞留時間を確保でき、微粉を常に高効率で除去することができる微粉除去装置を提供可能になる。

本発明において、フィルタは多数のフィルタ穴を有するフィルタ部を上部に設けるという構成を付加した場合、輸送気体をフィルタの下部から外側に逃がすことなく、フィルタ内に強い気流を発生させることができ、それに伴い遠心力が大きく作用するフィルタの上部で微粉の分離を効率よく行うことができる。この場合、フィルタ部の下部外周囲に筒状のカバーを設置するという構成を付加した場合、フィルタ部の下部より上部で輸送気体をより多く外側に逃がすので、フィルタ内にさらに強い気流を発生させることができ、それに伴い遠心力がより大きく作用するフィルタ部の上部で粉粒体と微粉の分離をより効率よく行うことができる。

本発明において、流出口はフィルタを通過した輸送気体と微粉をケーシングの下部とフィルタの下部との間より接線方向に流出させるという構成を付加した場合、ケーシングとフィルタの間には旋回しながら下方向に向かう気流を生じ、フィルタを通過した輸送気体と微粉が下部の流出口より流出する。

本発明において、流出口はフィルタを通過した輸送気体と微粉をケーシングの上部とフィルタの上部との間より接線方向に流出させるという構成を付加した場合、ケーシングとフィルタの間には旋回しながら上方向に向かう気流を生じ、フィルタを通過した輸送気体と微粉が上部の流出口より流出する。

本発明にかかる微粉除去装置の実施例１を示す側面説明図である。 本発明にかかる微粉除去装置の実施例１を示す上面説明図である。 本発明にかかる微粉除去装置の実施例１の使用状態を示す図である。 本発明にかかる微粉除去装置の実施例２を示す側面説明図である。 本発明にかかる微粉除去装置の実施例３を示す側面説明図である。 従来の微粉除去装置の一例を示す側面説明図である。

以下、本発明にかかる微粉除去装置の実施形態を図面と共に実施例に基づいて説明する。

図１は本発明にかかる微粉除去装置の実施例１を示す側面説明図、図２は本発明にかかる微粉除去装置の実施例１を示す上面説明図である。図１、図２に示すように実施例１の微粉除去装置は、上部開口を上蓋１で閉じ、下部開口を底板２で閉じた円筒状のケーシング３内に筒状のフィルタ４が配置され、フィルタ４はケーシング３の軸方向（図１の紙面上下方向）の中心線を軸とする逆円錐面内にあり、逆円錐台形に形成されており、上部開口は上蓋１で閉じられ、下端部は底板２を貫通してケーシング３の下側に引き出し、下部開口が粉粒体５の排出口６になっている。排出口６には支軸７ａを支点に回動（開閉）可能なダンパー７が設けられる。

また、ケーシング３の円筒部とフィルタ４はその軸線と直角な一平面で上下二つに分けられており、ケーシング３の上円筒部３ａ内にあるフィルタ４の上部がパンチングメタルや金属網から構成され、多数のフィルタ穴８を有するフィルタ部４ａとし、ケーシング３の上円筒部３ａより短い下円筒部３ｂ内にあるフィルタ４の下部が通気性のない金属板から構成され、非フィルタ部４ｂとする。

また、非フィルタ部４ｂには、下円筒部３ｂの外側よりその下円筒部３ｂを貫通して非フィルタ部４ｂ内に、粉粒体５の輸送気体９とその粉粒体５を接線方向に流入させる短い配管状の流入口１０が設けられ、下円筒部３ｂには、フィルタ部４ａのフィルタ穴８を通過した輸送気体９と微粉１１を下円筒部３ｂと非フィルタ部４ｂ間の環状空間より、しかも、底板２に接近した高さ位置より下円筒部３ｂの外側に流出させる接線方向の短い配管状の流出口１２が設けられる。

図３は本発明にかかる微粉除去装置の実施例１の使用状態を示す図である。図３に示すように実施例１の微粉除去装置は、樹脂成形の際、成形不良となる、樹脂材料（樹脂ペレット）に含まれる、又は成形機までの吸引式の管路輸送工程等で発生する微粉及び異物を除去するため、成形機１３の樹脂材料供給ポッパ１４の上部に設置され、排出口６がダンパー７を介して樹脂材料供給ポッパ１４に開口される。流入口１０は粉粒体である樹脂材料５の貯槽１５に配管接続され、流出口１２は気体に運動エネルギーを与えたり圧力を高めたりする流体機器であるブロア１６の吸込口に配管接続される。流出口１２とブロア１６の間には集塵装置１７がある。

実施例１の微粉除去装置の動作について説明する。

貯槽１５に樹脂材料５が入っていない場合、ブロア１６を駆動すると、下円筒部３ｂと非フィルタ部４ｂ間の環状空間にある空気が流出口１２より接線方向に流出し、下円筒部３ｂと非フィルタ部４ｂ間の環状空間には上円筒部３ａとフィルタ部４ａ間の環状空間にある空気が流入し、上円筒部３ａとフィルタ部４ａ間の環状空間にはフィルタ部４ａの内部にある空気がフィルタ穴８より流入し、フィルタ部４ａの内部には非フィルタ部４ｂの内部にある空気が流入し、非フィルタ部４ｂの内部にはダンパー７が自由開放して開いた排出口６より樹脂材料供給ポッパ１４の内部にある空気が流入し、同時に流入口１０より貯槽１５の内外にある空気が流入するが、排出口６に空気が流入し初めた時点でその気流によりダンパー７が閉じ、排出口６は閉じられるため、非フィルタ部４ｂの内部には貯槽１５の内外にある空気が流入口１０より接線方向に流入する。

流入口１０より接線方向に流入した空気により、フィルタ４の内部では逆円錐のフィルタ４内面に沿って旋回しながら下部より上部に向かう上向きの螺旋気流１８（図１の実線で示す螺旋）を生じ、ケーシング３とフィルタ４間の環状空間では旋回しながら下方向に向かう下向きの螺旋気流１９（図１の破線で示す螺旋）を生じ、これら螺旋気流１８，１９はブロア１６の駆動を停止するまで維持される。

そこで、貯槽１５に樹脂材料５が入っている場合、吸引式の管路輸送（空気輸送）が行われ、貯槽１５の内外にある空気（輸送気体）９と一緒に樹脂材料５が流入口１０より接線方向に流入し、フィルタ４の内部では上向きの螺旋気流１８を生じているので、流入口１０より空気９と一緒に接線方向に流入した樹脂材料５は上向きの螺旋気流１８により、フィルタ４の内部で逆円錐のフィルタ４内面に沿って旋回しながら下部より上部に向かい、螺旋気流１８がある限り、つまりブロア１６の駆動を停止するまで樹脂材料５はフィルタ４内で滞留する。

この時、遠心力による樹脂材料５とそれに含まれる、又は成形機１３までの吸引式の管路輸送工程等で発生する微粉１１及び異物の分離が行われる。フィルタ穴８より小さい微粉１１及び異物はフィルタ部４ａの内部より上円筒部３ａとフィルタ部４ａ間の環状空間に流入する空気９と一緒にフィルタ穴８を通り抜け、ケーシング３とフィルタ４間の環状空間に生じている下向きの螺旋気流１９と合流し、旋回しながら下方に向かい、空気９と一緒に流出口１２より接線方向に流出する。つまり装置外に排出される。装置外に排出された空気９に含まれる微粉１１及び異物は集塵装置１７で回収され、ブロア１６の吐出口からはクリーンな空気９が大気に放出される。

そして、樹脂材料５によって適宜設定された装置内滞留時間（樹脂材料５によって異なる微粉１１及び異物除去に必要な時間）が経過した時に、ブロア１６の駆動を停止することにより、それまでフィルタ４の内外に生じていた螺旋気流１８，１９がなくなるので、上向きの螺旋気流１８によりフィルタ４内に強制滞留させていた樹脂材料５は自重で落下し、同時にダンパー７も開く。よって、微粉１１及び異物が目標とする高効率で除去されたクリーナな樹脂材料５が排出口６より流出される。つまり装置外の樹脂材料供給ポッパ１４に排出され、成形機１３に投入される。したがって、樹脂成形の際、樹脂材料５への微粉１１及び異物混入による成形不良を抑えることができる。

上記のように実施例１の微粉除去装置では、フィルタ４はケーシング３の中心線を軸とする逆円錐面内にあり、流入口１０はフィルタ４の下部より樹脂材料５と空気９を接線方向に流入させるという構成により、流入口１０より接線方向に流入した空気９により、フィルタ４内には逆円錐のフィルタ４内面に沿って旋回しながら下部より上部に向かう上向きの螺旋気流１８を生じ、その螺旋気流１８がある限り樹脂材料５はフィルタ４内で滞留するので、樹脂材料５の装置内滞留時間を任意に設定でき、樹脂材料５によって異なる微粉１１及び異物除去に必要な装置内滞留時間を確保でき、微粉１１及び異物を常に高効率で除去することができる。

また、フィルタ４は多数のフィルタ穴８を有するフィルタ部４ａを上部に設けるという構成により、空気９をフィルタ４の下部から外側に逃がすことなく、フィルタ４内に強い上向きの螺旋気流１８を発生させることができ、それに伴い遠心力が大きく作用するフィルタ４の上部で微粉１１及び異物の分離を効率よく行うことができる。

図４は本発明にかかる微粉除去装置の実施例２を示す側面説明図である。図４に示すように実施例２の微粉除去装置は、フィルタ部４ａの下部外周囲に筒状のカバー２０を設置した点以外、実施例１の微粉除去装置と同じ構成・機能を有し、実施例１の微粉除去装置と同一部分には同一符号を付してある。

カバー２０は通気性のない金属板から構成され、ケーシング３の軸方向（図４の紙面上下方向）の中心線を軸とする逆円錐面内にあり、逆円錐台形に形成され、上端から下端にわたりフィルタ部４ａとの間に同じ間隙を設けてフィルタ部４ａの下部外周囲に設置する。

実施例２の微粉除去装置では、外側にカバー２０があるフィルタ部４ａの下部よりカバー２０がない上部で空気をより多く外側に逃がすので、フィルタ４内にさらに強い上向きの螺旋気流１８を発生させることができ、それに伴い遠心力がより大きく作用するフィルタ部４の上部で微粉１１及び異物の分離をより効率よく行うことができる。

ここで、外側にカバー２０がないフィルタ部４ａの上部を通過した空気９と微粉１１及び異物は、フィルタ部４ａの上部外側、カバー２０の外側、非フィルタ部４ｂの外側で生じている下向きの螺旋気流１９と合流し、流出口１２より接線方向に流出する。また外側にカバー２０があるフィルタ部４ａの下部でも空気９と微粉１１及び異物が通過し、カバー２０とフィルタ部４ａ間の環状空間に流入するが、そこでも下向きの螺旋気流が生じているので、フィルタ部４ａの下部を通過し、カバー２０とフィルタ部４ａ間の環状空間に流入した空気９と微粉１１及び異物は、そこに生じている下向きの螺旋気流に合流し、カバー２０の下端とフィルタ部４ａの下端との間隙より下円筒部３ｂと非フィルタ部４ｂ間の環状空間に流出し、そこに生じている下向きの螺旋気流１９と合流し、流出口１２より接線方向に流出する。

なお、カバー２０は図４においてフィルタ部４ａと並行に設置したが、カバー２０とフィルタ部４ａの間隙が、カバー２０の上端より下端で大きくなるような傾き、又はカバー２０の上端で隙間をなくすような傾き、又はカバー２０の上端で隙間をなくすように外側の上円筒部３ａと並行する円筒状で設置してもよい。

図５は本発明にかかる微粉除去装置の実施例３を示す側面説明図である。実施例１、２の微粉除去装置では、フィルタ４を通過した空気９と微粉１１及び異物をケーシング３の下部（下円筒部３ｂ）とフィルタ４の下部（非フィルタ部４ｂ）との間より接線方向に流出させるように、ケーシング３の下部に対して接線方向に流出口１２を設けたのに対し、図５に示すように実施例３の微粉除去装置では、フィルタ４を通過した空気９と微粉１１及び異物をケーシング３の上部、好ましくは最上部（上円筒部３ａの最上部）とフィルタ４の上部、好ましくは最上部（フィルタ部４ａの最上部）との間より接線方向に流出させるように、ケーシング３の上部、好ましくは最上部に対して接線方向に流出口１２ａを設けてある点が大きく相違し、フィルタ部４ａの下部外周囲に筒状のカバー２０を設置した点では実施例２の微粉除去装置と同じである。

また、ケーシング３の上部に対して接線方向に流出口１２ａを設けるため、ケーシング３の上部とフィルタ４の上部との間の環状空間を径方向外側に拡張するよう、ケーシング３は、下円筒部３ｂより大径の上円筒部３０ａと、この径違いの上円筒部３０ａと下円筒部３ｂ間の段差面を塞ぐリング状の段差板３０ｃとを有する。

また、カバー２０の上端にはそこと上円筒部３０ａの間隙を流出口１２ａの直下で閉じる外向きのリング状の上鍔部２０ａを設け、カバー２０の下端にはそことフィルタ部４ａの下端（非フィルタ部４ｂの上端）の隙間を閉じるリング状の下鍔部２０ｂを設け、ケーシング３の上部、好ましくは最上部に接線方向の流出口１２ａを有する環状の流出空間３０を形成すると共に、カバー２０とフィルタ部４ａ間にある下部が閉じた環状空間の上部を流出空間３０に連通接続する。

実施例３の微粉除去装置では、外側にカバー２０がないフィルタ部４ａの上部を通過した空気９と微粉１１及び異物は流出空間３０に直接流入し、そこに生じている旋回気流１９ａに合流し、流出口１２ａより接線方向に流出する。また外側にカバー２０があるフィルタ部４ａの下部でも空気９と微粉１１及び異物が通過し、カバー２０とフィルタ部４ａ間の環状空間に流入するが、そこには上向きの螺旋気流が生じているので、フィルタ部４ａの下部を通過し、カバー２０とフィルタ部４ａ間の環状空間に流入した空気９と微粉１１及び異物は、そこに生じている上向きの螺旋気流に合流し、流出空間３０に流入して、そこに生じている旋回気流１９ａに合流し、流出口１２ａより接線方向に流出する。

なお、実施例３の微粉除去装置は、上記以外、実施例１、２の微粉除去装置と同じ構成・機能を有し、実施例１、２の微粉除去装置と同一部分には同一符号を付してある。またケーシング３は下円筒部３ｂの直径を上円筒部３０ａの直径に合わせて段差板３０ｃをなくしたものであってもよい。

以上、本実施形態では粉粒体の周知の吸引式管路輸送に適用した微粉除去装置で本発明を説明したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができる。例えば粉粒体の周知の圧送式管路輸送に適用でき、窒素ガスや炭酸ガスを輸送気体として用いる管路輸送にも適用できるものである。また、本実施形態では一種類の粉粒体を管路輸送し、微粉を除去する装置で本発明を説明したが、複数種類の粉粒体を管路輸送すると共に、混合し、微粉を除去する装置にも適用できるものである。

３ ケーシング
４ フィルタ
４ａ フィルタ部
５ 樹脂材料（粉粒体）
８ フィルタ穴
９ 空気（輸送気体）
１０ 流入口
１１ 微粉
１２ 流出口
１２ａ 流出口
２０ カバー

Claims (5)

1. 筒状のケーシングと、
   前記ケーシング内に配置する筒状のフィルタと、
   粉粒体の輸送気体と前記粉粒体を前記フィルタ内に流入させる流入口と、
   前記フィルタを通過した前記輸送気体と微粉を前記ケーシングと前記フィルタとの間より接線方向に流出させる流出口を備えた微粉除去装置において、
   前記フィルタは前記ケーシングの中心線を軸とする逆円錐面内にあり、
   前記流入口は前記フィルタの下部より前記粉粒体と前記輸送気体を接線方向に流入させることを特徴とする微粉除去装置。
2. 請求項１に記載の微粉除去装置において、
   フィルタは多数のフィルタ穴を有するフィルタ部を上部に設けることを特徴とする微粉除去装置。
3. 請求項２に記載の微粉除去装置において、
   フィルタ部の下部外周囲に筒状のカバーを設置することを特徴とする微粉除去装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の微粉除去装置において、
   流出口はフィルタを通過した輸送気体と微粉をケーシングの下部とフィルタの下部との間より接線方向に流出させることを特徴とする微粉除去装置。
5. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の微粉除去装置において、
   流出口はフィルタを通過した輸送気体と微粉をケーシングの上部とフィルタの上部との間より接線方向に流出させることを特徴とする微粉除去装置。

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