JP2011224494A

JP2011224494A - フロス分離器

Info

Publication number: JP2011224494A
Application number: JP2010098026A
Authority: JP
Inventors: Koji Futamura; 光司二村
Original assignee: Nippon Aluminium Co Ltd
Current assignee: Nippon Aluminium Co Ltd
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】フロスをペレットから良好かつ効率的に分離できるフロス分離機を提供する。
【解決手段】ペレット３０を下向きに放出する放出管２と、前記放出管２から放出されて落下する前記ペレット３０に対して下方から吹き上げられる空気流Ｆ１によって、フロス３１を上方へ分離するフロス分離器において、ペレット３０の放出管２は、水平面内において略直角に屈曲する第１屈曲部２ａと、鉛直面内において略直角に屈曲する第２屈曲部２ｂとを有しており、ペレット３０の偏流放出を防ぐとともに、前記放出管２の放出口Ａｏ２の下方直近部に、鉛直軸に対して放射状に空気を噴出する空気噴出装置２０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ペレットに混入しているフロスを分離するフロス分離器に関する。

図８は、従来のフロス分離器１０１を示す縦断面図である。特許文献１に記載のフロス分離器も、概ね、図８に示されるフロス分離器と同様の構成である。図８において、フロス分離器１０１は、放出管２、分離管１０３、及び空気流発生装置１０を備えている。

従来、フロス分離器１は、フロス３１を含むペレット３０を放出管２から下向きに分離管１０３内に放出・落下させると共に、分離管１０３内に上向きの空気流Ｆ１を発生させることによって、ペレット３０からフロス３１を分離している。尚、分離管１０３内の上向きの空気流Ｆ１は、空気流発生装置１０が、吸気管５を開放し且つ吸引ファン９により排気管８内に負圧を発生させることによって生じる。

特開２０００−３５１４４６号公報

ペレット３０が放出管２から下向きに固まって放出され、あまり拡散していない状態では、分離管１０３内を上昇する空気流Ｆ１が、多数のペレット３０中に混入しているフロス３１に均等に作用しにくい。そこで、従来のフロス分離器１０１では、ペレット３０が落下中に自然に水平方向に拡散するように、放出管２の内径Ｄ２よりも分離管３の内径Ｄ１０３を大きく形成すると共に、分離管１０３の長さＬ１０３をかなり長く形成している。この構成によれば、フロス３１が空気流Ｆ１により確実に除去される。

ところが、フロス分離器１０１の設置スペースが狭く、分離管１０３の長さＬ１０３を十分に確保できない場合がある。分離管１０３の長さが不足すると、落下中にペレット３０が良好に拡散せず、フロス３１が確実に除去されない場合がある。

そこで、本発明は、分離管の長さが、落下するペレットを自然に水平方向に拡散させるには不十分な長さであっても、フロスをペレットから良好かつ効率的に分離できる、フロス分離器を提供する。

本発明は、ペレットを下向きに放出する放出管と、前記放出管から放出されて落下する前記ペレットに対して下方から吹き上げられる空気によって、フロスを上方へ分離する、分離管と、前記分離管内に空気を吹き上げる、空気流発生装置と、を備え、前記ペレットに混入している前記フロスを分離して排出する、フロス分離器において、前記放出管の下方且つ分離管内において、放出口の内側から鉛直軸に対して放射状に空気を噴出する、空気噴出装置を備えている、ことを特徴とする、フロス分離器を提供する。

本発明は、構成（ａ）及び（ｂ）を採用できる。

（ａ）前記空気噴出装置が、前記放出管の内部を下方に延びる部位を有しており、平面視における前記部位の寸法が、下方に向けて、変化しない又は小さくなっている。

（ｂ）前記放出管が、前記放出口に近い部分で、第１面内において略直角に屈曲する第１屈曲部と、第２面内において略直角に屈曲する第２屈曲部とを有しており、前記第１面が前記第２面に対して略直交している。

本発明では、放出管から放出されたペレットとフロスのうち、特にフロスが効果的に外方に吹き飛ばされる。また、ペレットも落下中に水平方向に拡散するので、放出管の直近部で外方に飛び出さなかったフロスも、分離管内で効果的に分散する。このため、本発明は、分離管の長さが、落下するペレットを自然に水平方向に拡散させるには不十分な長さであっても、フロスを良好に分離できる。

構成（ａ）では、空気噴出ノズルに突起部がないため、放出管内を落下するペレットが、前記部位にのみ滑らかに接触し、前記部位で跳ね返らない。すなわち、ペレットの下向きの勢い（慣性力）が弱くならないため、本発明は、分離管内を上昇する空気流によってペレットがフロス分離器から外に運ばれてしまう不具合を減らすことができる。

構成（ｂ）では、ペレットが第１屈曲部及び第２屈曲部を通るので、放出管から放出されるペレットの断面方向の密度が均一化し、ペレットの放出が偏流無くなされる。このため、フロスは、分離管内で良好かつ効率的に除去される。

フロス分離器を示す縦断面図である。フロス分離器の上部を示す平面図である。フロス分離器の下部を示す横断面図である。空気噴出装置の噴出ノズルを示す縦断面図である。噴出ノズルの第１ノズル片を示す縦断面図である。噴出ノズルの第２ノズル片を示す縦断面図である。ペレットの偏流の様子を示す放出管の一部断面図である。従来のフロス分離器を示す縦断面図である。

（第１実施形態の構成）
図１は、フロス分離器１を示す縦断面図である。フロス分離器１は、ペレット３０に混入しているフロス３１を分離する装置である。図１において、フロス分離器１は、放出管２、分離管３、空気流発生装置１０、及び空気噴出装置２０を備えている。

図２は、フロス分離器１の上部を示す平面図である。放出管２は、ペレット３０を下方に放出する管である。図１及び図２に示されるように、放出管２は、放出管２は、第１部分２Ｆ、第２部分２Ｓ、第３部分２Ｔ、第１屈曲部２ａ、及び第２屈曲部２ｂを有している。第１屈曲部２ａは第１部分２Ｆと第２部分２Ｓとを接続しており、第２屈曲部２ｂは第２部分２Ｓと第３部分２Ｔとを接続している。放出管２は、第３部分２Ｔの下端に、下方に開かれている放出口Ａｏ２を有している。第１屈曲部２ａは、水平面（第１面）内において略直角に屈曲しており、第２屈曲部２ｂは、鉛直面（第２面）内において略直角に屈曲している。水平面は、鉛直面に対して直交している。このため、第１部分２Ｆ及び第２部分２Ｓは水平面上にあり、第２部分２Ｓ及び第３部分２Ｔは鉛直面上にある。放出管２の内径Ｄ２は、放出管２の軸方向において概ね均一である。

分離管３は、上向きの空気流Ｆ１によって、放出管２から放出されて落下するペレット３０に対して下方から吹き上げられる空気流Ｆ１によって、フロスを上方へ分離する管である。図１において、分離管３は、鉛直方向に延びる円筒である。符号Ｃ３は、分離管３の中心軸である。分離管３の内径Ｄ３は、分離管３の軸方向（鉛直方向）において均一である。分離管３は、放出管２の下方に配置されている。放出管２の第３部分（下部）２Ｔは、分離管３内に挿入されている。分離管３の内径Ｄ３は、放出管２の内径Ｄ２よりも大きい。このため、分離管３の上部において、分離管３の内面と放出管２の外面との間に第１排気経路Ｐ３が形成されている。第１排気経路Ｐ３の断面形状は、円環状である。

図１において、空気流発生装置１０は、吸気室４、吸気管５、吸気弁６、排気室７、排気管８、及び吸気ファン９を備えている。空気流発生装置１０は、分離管３内に上向きの空気流Ｆ１を発生させる装置である。

図１及び図３を参照して、分離管３の入口側に配置されている吸気室４、吸気管５、及び吸気弁６を説明する。図３は、フロス分離器１の下部を示す横断面図である。図１及び図３において、吸気室４は、上壁４ａ、円筒壁４ｂ、及びテーパー壁４ｃを有している。分離管３の下部は、円筒壁４ｂの内部に上方から挿入されている。また、吸気管５が円筒壁４ｂの内部に左側から挿入されている。吸気管５は、円筒壁４ｂの内面に接触するように配置されている。このため、円筒壁４ｂの内面と分離管３の外面との間に、吸気旋回経路Ｐ５が形成されている。また、吸気管５の出口Ａｏ５が分離管３の入口Ａｉ３よりも上方に配置されている。吸気室４の内部は、吸気管５を除いて外気に対して密閉されている。吸気弁６は、吸気管５の入口を開閉する。

図１及び図２を参照して、分離管３の出口側に配置されている排気室７、排気管８、及び吸気ファン９を説明する。図１及び図２において、排気室７は、上壁７ａ、側壁７ｂ、及び下壁７ｃを有している。分離管３の上部は、側壁７ｂの内部に下方から挿入されており、上壁７ａに突き当たっている。側壁７ｂの内面と分離管３の外面との間に、円筒状の第２排気経路Ｐ７が形成されている。また、分離管３の上部には、分離管３の周方向に沿って複数の出口Ａｏ３が形成されている。複数の出口Ａｏ３は、第２排気経路Ｐ７に開かれている。また、排気管８が側壁７ｂの内部に右側から挿入されている。排気管８の出口Ａｏ８には、吸気ファン９が接続されている。

図１において、空気噴出装置２０は、空気を、鉛直軸に対して放射状に噴出する装置である。符号Ｆ２は、空気噴出装置２０による空気の噴出方向を示している。空気噴出装置２０は、噴出ノズル２１、高圧空気管２２、及び高圧空気源２３を備えている。高圧空気管２２は、平面視において、第３部分（下部）２Ｔ及び分離管３と同軸上に設けられている。高圧空気管２２は、第３部分２Ｔの上方から下方に向けて、挿入されている。高圧空気管２２の下端部には、噴出ノズル２１が接続されている。噴出ノズル２１は、放出管２の放出口Ａｏ２の下方（直下部）且つ分離管３内にある。高圧空気管２２の上端部は、高圧空気源２３に接続されている。高圧空気源２３は、例えばエアコンプレッサーである。

図４は、空気噴出装置２０の噴出ノズル２１を示す縦断面図である。図４において、噴出ノズル２１は、第１ノズル片２１１、第２ノズル片２１２、ワッシャー２１３、ナット２１４を備えている。第１ノズル片２１１及び第２ノズル片２１２の形状は、噴出ノズル２１の中心軸Ｃ２１に対して軸対称である。中心軸Ｃ２１は、鉛直軸に対して平行である。このため、第１ノズル片２１１及び第２ノズル片２１２の各部の形状は、平面視において、円柱状又は円筒状である。

図５は、噴出ノズル２１の第１ノズル片２１１を示す縦断面図である。第１ノズル片２１１は、上方から下方に向けて、ネジ軸部２１１ａ、係止部２１１ｂ、軸部２１１ｃ、及び円盤部２１１ｄを備えている。

図６は、噴出ノズル２１の第２ノズル片２１２を示す縦断面図である。第２ノズル片２１２は、上方から下方に向けて、ネジ孔部２１２ａ、上筒部２１２ｂ、中筒部２１２ｃ、及び下筒部２１２ｄを備えている。ネジ孔部２１２ａには、第１ノズル片２１１のネジ軸部２１１ａに噛み合うネジ穴２１２ｅが中心軸２１に沿って形成されている。中筒部２１２ｃには、第２ノズル片２１２の周方向に沿って、複数の連通孔２１２ｆが形成されている。

図４において、下筒部２１２ｄは円盤部２１１ｄの上方にあり、下筒部２１２ｄと円盤部２１１ｄとの間に噴出口Ａｏ２１が形成されている。噴出口Ａｏ２１は、中心軸２１の周りに形成される環状の開口である。平面視において、噴出口Ａｏ２１は、放出口Ａｏ２の内側に位置している。高圧空気源２３から高圧空気管２２内に供給される高圧空気は、噴出ノズル２１の内部を経由して、噴出口Ａｏ２１から放射状（噴出方向Ｆ２）に噴出される。図４において、下筒部２１２ｄ及び円盤部２１１ｄの外径は、高圧空気管２２の外径に略等しい。このため、平面視において、噴出ノズル２１及び高圧空気管２２の寸法は、略等しい。

（第１実施形態の作動）
図１及び図７を参照して、フロス分離器１の作動を説明する。ペレット３０は、空気輸送により、放出管２内を搬送される。

図７は、ペレット３０の偏流の様子を示す放出管２の一部断面図である。図７（ａ）は、放出管２の正面一部断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢視Ａ図（平面一部断面図）である。放出管２内を搬送されるペレット３０は、屈曲部２ａ、２ｂの外周側をそれぞれ偏流する。これらの屈曲部２ａ、２ｂは水平面内と鉛直面内にあり直交しているため、ペレット３０が放出口Ａｏ２から下方に放出されるときは、ペレット３０の偏流はない。放出管２の第３部分（下部）２Ｔは分離管３の内部に挿入されているので、放出管２から放出されるペレット３０は、分離管３内を偏流せずまっすぐ下方に落下する。

再び図１を参照して、ペレット３０の放出と同時又は放出前に、空気噴出装置２０が作動する。空気噴出装置２０の作動により、噴出ノズル２１から放射状（噴出方向Ｆ２）に空気が噴出する。放出口Ａｏ２から放出されたペレット３０とフロス３１は、噴出ノズル２１から噴出される空気によって、水平方向に力を受ける。このとき、ペレット３０は放出口Ａｏ２の直近部で勢い（慣性力）があるため、フロス３１だけが噴出方向Ｆ２に吹き飛ばされる（ペレット３０から分離される）。さらに、ペレット３０も水平方向の力を受けた影響により、直近部より落下するにつれて、水平方向に拡散される。

ペレット３０が放出される前に、空気流発生装置１０は、吸気弁６を開放し且つ吸気ファン９を駆動する。吸引ファン９は排気管８内に負圧を発生させるので、外気が吸気管５に吸引され、分離管３内に上向きの空気流Ｆ１が発生する。

上向きの空気流Ｆ１の強さは、次の理由により、水平方向で偏ることなく均一である。空気（外気）は、吸気管５から吸気室４内へ水平方向に吸入される。吸気管５の出口Ａｏ５が分離管３の入口Ａｉ３よりも上方にあるので、空気は、吸気旋回経路Ｐ５を旋回しながら分離管３内に吸入される。このため、空気が、吸気管５側に偏った位置からではなく分離管３の中心軸Ｃ３に対して放射状に、分離管３内に吸入される。一方、分離管３の出口側において、空気は、分離管３の複数の出口Ａｏ３から第２排気経路Ｐ７に流れる。各出口Ａｏ３は、排気管８の開口面積よりもずっと小さいので、空気は、排気管８側の出口Ａｏ３だけでなく、他の出口Ａｏ３からも排出される。このため、空気が、中心軸Ｃ３に対して放射状に、排気室７へと排出される。つまり、空気が、分離管３の入口側において放射状に吸入され、分離管３の出口側において放射状に排出される。この結果、上向きの空気流Ｆ１の強さが、水平方向で偏ることなく均一となる。

前記のように外方に吹き飛ばされなかったフロス３１は、ペレット３０と共に分散・落下中に、分離管３内を上昇する空気流Ｆ１によって、分離管３から排出管８へと流される。この結果、フロス３１がペレット３０から完全に分離される。空気流Ｆ１の強さは、ペレット３０の落下を阻害しない強さに設定されている。このため、ペレット３０は自重により分離管３内を落下する。ペレット３０は、吸気室４内に蓄えられる。

（第１実施形態の効果）
フロス分離器１は、次の作用、効果を有している。

フロス分離器１では、噴出ノズル２１により空気が鉛直軸に対して放射状に噴出される。拡散用の空気が、放出口Ａｏ２の内側から放射状に噴出されるので、落下するペレット３０とフロス３１のそれぞれが、外方に力を受ける。この結果、放出管２から放出されたペレット３０とフロス３１のうち、特にフロス３１が効果的に外方に吹き飛ばされる。また、ペレット３０も落下中に水平方向に拡散するので、放出管２の直近部で外方に飛び出さなかったフロス３１も、分離管３内で効果的に分散する。このため、フロス分離器１は、分離管３の長さが、落下するペレット３０を自然に水平方向に拡散させるには不十分な長さであっても、フロス３１を良好に分離できる。

フロス分離器１では、空気噴出装置２０において放出管２の内部を下方に延びる部位の寸法が、下方に向けて大きくならない。前記部位は、高圧空気管２２、及び高圧空気管２２の下端部に設けられる噴出ノズル２１である。高圧空気管２２及び噴出ノズル２１の寸法は、平面視において略等しい。この結果、放出管２内を落下するペレット３０が、高圧空気管２２及び噴出ノズル２１に滑らかに接触し、高圧空気管２２及び噴出ノズル２１の突起部に当たり、跳ね返ることがない。すなわち、ペレット３０の下向きの勢い（慣性力）が弱くならないため、フロス分離器１は、分離管３内を上昇する空気流Ｆ１によってペレットがフロス分離器１から外に運ばれてしまう不具合を減らすことができる。

フロス分離器１では、放出管２が、水平面内において略直角に屈曲する第１屈曲部２ａと、鉛直面内において略直角に屈曲する第２屈曲部２ｂとを有しており、ペレット３０が放出管２内を空気輸送される。２つの屈曲部２ａ及び２ｂを通過することにより、ペレットの断面方向の密度が均一化し、ペレット３０の放出が偏流無くなされる。この結果、分離管３内を落下するペレットおよびフロス３１の分散状態が良好である。このため、フロス３１は、分離管３内で良好かつ効率的に除去される。

１フロス分離器
２放出管
２ａ、２ｂ屈曲部
２０空気噴出装置
２１噴出ノズル（放出管の内部を下方に延びる部位）
２２高圧空気管（放出管の内部を下方に延びる部位）
Ａｏ２放出口

Claims

ペレットを下向きに放出する放出管と、
前記放出管から放出されて落下する前記ペレットに対して下方から吹き上げられる空気によって、フロスを上方へ分離する、分離管と、
前記分離管内に空気を吹き上げる、空気流発生装置と、
を備え、前記ペレットに混入している前記フロスを分離して排出する、フロス分離器において、
前記放出管の下方且つ分離管内において、放出口の内側から鉛直軸に対して放射状に空気を噴出する、空気噴出装置を備えている、
ことを特徴とする、フロス分離器。
前記空気噴出装置が、前記放出管の内部を下方に延びる部位を有しており、
平面視における前記部位の寸法が、下方に向けて、変化しない又は小さくなっている、
請求項１に記載のフロス分離器。
前記放出管が、前記放出口に近い部分で、第１面内において略直角に屈曲する第１屈曲部と、第２面内において略直角に屈曲する第２屈曲部とを有しており、前記第１面が前記第２面に対して略直交している、請求項１〜２のいずれか１つに記載のフロス分離器。