JP2014091118A - 粉粒体材料の除粉装置及びこれを備えた粉砕材除粉システム - Google Patents

Abstract

【課題】略連続的な除粉処理が可能でありながらも除粉を効果的に行い得る粉粒体材料の除粉装置及びこれを備えた粉砕材除粉システムを提供する。
【解決手段】粉粒体材料の除粉装置１は、空気吸引源３１と、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口１３を設け、この材料導入口よりも上部側に前記空気吸引源に接続される吸引管２の接続管１９及びこの接続管に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部２１を設けた捕集器１０と、前記捕集器の下端側に設けられ、排出先５側とは略気密を維持した状態で略連続的に排出可能な材料排出器２５と、前記空気吸引源の駆動モーター３２の回転数を変更可能とした回転数変更手段３８と、前記回転数変更手段によって変更された回転数で前記駆動モーターを駆動させる制御部３５と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気輸送される粉粒体材料を捕集し、除粉する粉粒体材料の除粉装置及びこれを備えた粉砕材除粉システムに関する。

従来より、下端に排出部を設け、上部に空気吸引源に通じる吸引管及びこの吸引管に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させるフィルターを設け、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口を設けた捕集ホッパー（捕集器）が知られている。このような捕集ホッパーにおいては、空気輸送された粉粒体材料を気流作用により捕集ホッパー内において流動（攪拌・拡散）させることで、粉粒体材料から微粉や塵埃等を輸送空気とともにフィルターで分離させたり、空気輸送される複数種の粉粒体材料を捕集ホッパー内において混合したりすることができるものではあった。
例えば、下記特許文献１では、空気吸引源を所定時間運転し、原料供給源からの未混合原料を原料混合ホッパー内に吸引して攪拌混合し、攪拌混合が終わると、原料混合ホッパー下端の原料排出部に設けられた開閉弁を開成する構成とされた原料混合装置が開示されている。

特開２００５−１６１２９０号公報

しかしながら、上記したような従来の混合ホッパー等の捕集ホッパーは、除粉や混合のために、捕集ホッパー内において所定時間、粉粒体材料を滞留させ、流動させる構成とされている。そのため、例えば、輸送元からの被処理材を略連続的に除粉処理したいような場合には、更なる改善が望まれていた。例えば、成形工場等において略連続的に生成される粉砕材を被処理材とする場合には、粉砕材が比較的に高温である場合があり、このような場合には、ブリッジ防止等の観点から粉砕材を輸送元（粉砕材収容部）において滞留させずに略連続的に輸送し、除粉処理することが望まれる場合がある。
輸送元からの被処理材を略連続的に除粉処理すべく、例えば、捕集ホッパーの下端の開閉弁を設けずに、または開閉弁を常時開放させ、捕集ホッパーに向けて被処理材を空気輸送するための空気吸引源を略連続的に作動させる態様とすることも考えられる。しかしながら、このような場合には、捕集ホッパーの下端開放側の構成によっては、空気輸送自体が困難となったり、十分な除粉等がなされないまま排出されてしまうようなことが考えられる。または、十分に除粉等がなされるよう比較的に空気吸引源の吸引力を大きくすることも考えられるが、この場合には、フィルター等の構成によっては、粉粒体材料が吸い付き、目詰まりし易くなったり、若しくは粉粒体材料自体も吸引管側に向けて吸引されてしまうようなことも考えられる。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、略連続的な除粉処理が可能でありながらも除粉を効果的に行い得る粉粒体材料の除粉装置及びこれを備えた粉砕材除粉システムを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の除粉装置は、空気吸引源と、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口を設け、この材料導入口よりも上部側に前記空気吸引源に接続される吸引管の接続管及びこの接続管に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部を設けた捕集器と、前記捕集器の下端側に設けられ、排出先側とは略気密を維持した状態で略連続的に排出可能な材料排出器と、前記空気吸引源の駆動モーターの回転数を変更可能とした回転数変更手段と、前記回転数変更手段によって変更された回転数で前記駆動モーターを駆動させる制御部と、を備えていることを特徴とする。

本発明においては、前記回転数変更手段を、前記回転数を変更するための入力がなされる操作部を備えたものとしてもよい。
また、本発明においては、前記捕集器の分離部を、前記捕集器の内天面及び上端部内周面との間に前記接続管に向かう輸送空気が通過する隙間を隔てて配設された空気流通不能な邪魔板状体からなるものとしてもよい。
また、本発明においては、前記接続管を、前記捕集器の内天面において開口するように設けるようにしてもよい。この場合、前記捕集器の邪魔板状体の当該捕集器に対する上下位置の調整を可能とする上下位置調整部を更に備えたものとしてもよい。
また、本発明においては、前記捕集器内の粉粒体材料の貯留レベルが所定以上となったことを検出するレベル計を更に備えたものとしてもよい。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る粉砕材除粉システムは、本発明に係る粉粒体材料の除粉装置と、この除粉装置の捕集器の材料導入口に材料輸送管を介して接続され、被粉砕材を粉砕する粉砕機と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る粉粒体材料の除粉装置及び粉砕材除粉システムは、上述のような構成としたことで、略連続的な除粉処理が可能でありながらも除粉を効果的に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る粉粒体材料の除粉装置の一例及びこれを備えた粉砕材除粉システムの一例を模式的に示す概略システム構成図である。 図３（ａ）におけるＸ−Ｘ線矢視に対応させた一部を省略した一部破断概略縦断面図である。 （ａ）は、同除粉装置の一例を模式的に示す一部省略概略平面図、（ｂ）は、同除粉装置（同粉砕材除粉システム）の概略制御ブロック図である。 同除粉装置（同粉砕材除粉システム）において実行される基本動作の一例を模式的に示す概略フローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略し、また、材料や空気が流通する管路等を実線にて模式的に示している。

図１〜図３は、本実施形態に係る粉粒体材料の除粉装置の一例及びこれを備えた粉砕材除粉システムの一例を模式的に示す図である。
本実施形態に係る粉粒体材料の除粉装置１は、図１に示すように、輸送元４０から空気輸送される粉粒体材料を捕集する捕集器１０と、この捕集器１０に吸引管２を介して接続された空気吸引源３１と、この捕集器１０の下端側に設けられ、排出先５に向けて粉粒体材料を排出する材料排出器２５と、を備えている。また、除粉装置１は、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更可能とした回転数変更手段３６，３８と、空気吸引源３１の駆動モーター３２等を制御する制御部３５と、を備えている（図３（ｂ）参照）。

ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。
また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。
また、粉粒体材料としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）やマスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。
本実施形態では、除粉装置１は、図１に示すように、当該除粉装置１の輸送元（材料元）を、被粉砕材を粉砕する粉砕機４０とし、この粉砕機４０とによって粉砕材除粉システムＡを構成している。つまり、粉砕材除粉システムＡは、除粉装置１と粉砕機４０とを備え、除粉装置１の捕集器１０において粉粒体材料としての粉砕材を捕集し、除粉する構成とされている。

粉砕機４０は、被粉砕材が投入される上方開口の投入口を設けた粉砕機本体４１と、この粉砕機本体４１内に設けられ、投入された被粉砕材を粉砕し、粉粒体状にする回転刃（粉砕刃）や粗砕刃、固定刃等からなる粉砕部４２と、粉砕機本体４１の下端に設けられ、粉砕された粉砕材を受ける受ホッパーや粉砕材を排出する排出口等からなる排出部４３と、を備えている。この排出部４３に、捕集器１０に向けて被処理材としての粉砕材を空気輸送する材料輸送管３の一端が接続されている。また、この排出部４３の受ホッパーには、受ホッパー内の粉砕材の貯留レベルが所定レベル以上となったことを検出する粉砕材レベル計４４が設けられている。この粉砕材レベル計４４としては、接触式のレベルスイッチや、静電容量式や超音波式等の非接触の近接センサー、その他のレベル計を採用するようにしてもよい。また、この粉砕材レベル計４４は、受ホッパー内に貯留される粉砕材のブリッジを防止する観点等から、比較的に低いレベル（少ない貯留量）を検出する態様としてもよい。

なお、排出部４３は、開閉制御可能な開閉弁を設けた態様としてもよい。また、この粉砕機４０の排出部４３の開閉弁や粉砕材レベル計４４、粉砕機本体４１の回転刃を回転駆動する駆動モーター等を、信号線等を介して除粉装置１の制御部３５に接続するようにしてもよい（図３（ｂ）参照）。また、排出部４３に、材料輸送管３や粉砕機本体４１内へ空気（二次空気）を取り入れるための空気取込口を設けるようにしてもよい。この場合は、空気取込口を開閉する開閉弁や、流量を調整する流量調整弁等を設けるようにしてもよい。
また、図例では、粉砕機本体４１の上部に、粉砕機本体４１の投入口側（下方側）及び一側方側に向けて開口するケース状の投入ホッパーを設けた例を示している。

この粉砕機４０によって粉砕される被粉砕材としては、射出成形機や押出成形機、ブロー成形機等の種々の成形機から取り出されて成形品と分離されたスプルやランナ、バリ等の成形副産物や、成形不良品等としてもよい。
また、この粉砕機４０の投入口（投入ホッパー）への被粉砕材の投入は、適宜の成形副産物取出装置やベルトコンベア等の搬送手段４によって略連続的になされるものとしてもよい。この場合は、粉砕機４０において粉砕が略連続的になされるものとしてもよい。また、成形副産物や成形不良品が比較的に大型である場合には、搬送手段４の上流側に、大型の成形副産物や成形不良品を粉砕機４０において粉砕可能なように予め破砕する破砕機等を更に設けるようにしてもよい。

当該除粉装置１の排出先５としては、当該除粉装置１（粉砕材除粉システムＡ）において捕集し、除粉した粉粒体材料を一時的に貯留する貯留タンクや貯留ホッパー等の貯留部としてもよい。または、除粉処理された粉粒体材料を計量する計量ホッパー等の計量装置や、粉粒体材料を乾燥する乾燥ホッパー等の乾燥装置、複数種の粉粒体材料を配合する配合ホッパー等の配合装置、その他、上記したような種々の成形機等を排出先５としてもよい。また、材料排出器２５の下端排出口に材料輸送管を接続し、その材料輸送管を排出先５とし、適宜の供給先に向けて更に空気輸送がなされるものとしてもよい。当該除粉装置１（粉砕材除粉システムＡ）の排出先５としては、その他、どのようなものでもよい。

捕集器１０は、図１及び図２に示すように、下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口１３を設け、この材料導入口１３よりも上部側に空気吸引源３１に接続される吸引管２の接続管１９及びこの接続管１９に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部２１を設けた構成とされている。
また、捕集器１０は、本実施形態では、上部側部位が略円筒形状とされた円筒部１１とされ、下部側部位が略逆円錐形状とされたコニカル部１４とされたホッパー状とされている（図３（ａ）も参照）。
これら円筒部１１及びコニカル部１４の上下寸法や径、下方に向けて先細り状とされたコニカル部１４の立体角等は、後記するように気流作用により粉粒体材料がスムーズに流動し、また、スムーズに排出されるよう適宜、設定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、円筒部１１の下端部に、材料導入口１３を設けた材料導入管１２を設けている。この材料導入管１２は、円筒部１１の側周壁を貫通するように設けられ、その円筒部１１の外方側に露出する部位に、材料輸送管３の他端が接続される構成とされている。また、図例では、この材料導入管１２を、捕集器１０に対して略水平方向に形成された管路を上方側に屈曲させたようなエルボ状とし、その材料導入口１３を捕集器１０内において上方に開口させた形状としている。また、この材料導入管１２は、その材料導入口１３が、円筒部１１内の平面視における略中心に位置するように設けられている（図３（ａ）も参照）。なお、この材料導入口１３は、当該捕集器１０内の上下方向中央よりも下側に位置するように設けるようにしてもよい。

コニカル部１４の下端部には、円筒部１１及びコニカル部１４と略同心状で略直管状の排出管が連なるように形成されており、その下端開口が捕集器１０の排出口１５とされている。
なお、材料導入管１２を、上記のような円筒部１１の下端部に設けた態様に限られず、コニカル部１４に設けるようにしてもよい。また、円筒部１１やコニカル部１４を貫通するように材料導入管１２を設けた態様に代えて、例えば、コニカル部１４や排出管の内壁面（内周面）において開口するように材料導入口１３を設けた態様としてもよい。さらには、例えば、材料導入管１２を、捕集器１０内に垂れ下がるように設け、材料導入口１３を下方に開口させた態様としてもよい。その他、種々の態様とされた材料導入管１２及び材料導入口１３の採用が可能である。

また、本実施形態では、円筒部１１の上端側に、円筒部１１よりも小径状の上端円筒部１６を連なるように設けている。この上端円筒部１６は、円筒部１１と略同心状で円筒部１１の上端部を絞ったような形状とされている。この上端円筒部１６の上下寸法や径等は、後記する分離部２１に応じて適宜、設定するようにしてもよく、このような上端円筒部１６を設けないようにしてもよい。なお、図例では、これら上端円筒部１６、円筒部１１、コニカル部１４及び排出管からなるホッパー本体部を、上端円筒部１６の下端側に円筒部１１の上端側の一部を一連に設け、コニカル部１４の上端側に円筒部１１の下端側の一部を一連に設けて上下に複数に分割された部材をフランジ接合したような態様とした例を示しているが、他の部位において分割された複数の部材を接合した態様としてもよく、または、これらの一部若しくは全てを一体的に形成したような態様としてもよい。

また、上端円筒部１６（円筒部１１、ホッパー本体部）の上端部は上方に向けて開口しており、該開口は蓋部材１７によって開閉自在に封止されている。この蓋部材１７と上端円筒部１６の上端部とは、アジャスターファスナー等のファスナー金具（固定止金具）によって着脱自在に固定する態様としてもよい。または、蓋部材１７を蝶番等の連結部材によって回動自在に上端円筒部１６の上端部に連結するとともに、上記同様の固定止金具によって開閉自在に固定する態様としてもよい。

また、本実施形態では、この蓋部材１７に、吸引管２の一端が接続される接続管１９を設けている。つまり、本実施形態では、接続管１９を、当該捕集器１０の内天面となる蓋部材１７の下面１７ａにおいて開口するように設けている。
また、本実施形態では、蓋部材１７（上端円筒部１６内）の平面視における略中心に上下方向に貫通する開口１８を設け、この開口１８に整合させるようにエルボ状とされた接続管１９の一端を接続した例を示しており、この開口１８が接続管１９の捕集器１０側の開口となる。また、本実施形態では、蓋部材１７を、その中心側（開口１８側）から外周側に向かうに従い僅かに下るように傾斜する形状としている。

なお、この蓋部材１７の外周部位下面側と上端円筒部１６の上端周縁部との間に、これらの間を気密にする環状のシール部材を設けるようにしてもよい。
また、蓋部材１７を開閉自在に上端円筒部１６の上端部に固定する態様としては、上記した例に限られず、その他の締結手段や固定手段等を採用するようにしてもよい。また、蓋部材１７を上端円筒部１６に対して開閉自在に設けた態様に代えて、例えば、上端円筒部１６の上方開口を封止する部材を上端円筒部１６に一体的に形成し、当該捕集器１０の上下方向の途中部位を上下に分離自在（開閉自在）としたものとしてもよい。また、捕集器１０の形状は、図例のような形状に限られず、種々の形状とされたものとしてもよい。

分離部２１は、当該捕集器１０内の上下方向において、材料導入口１３と接続管１９の捕集器１０側の開口１８との間に位置するように設けられている。
また、本実施形態では、この分離部２１を、捕集器１０の蓋部材１７の下面（当該捕集器１０の内天面）１７ａ及び上端円筒部１６の内周面（当該捕集器１０の上端部内周面）１６ａとの間に接続管１９に向かう輸送空気が通過する隙間を隔てて配設された空気流通不能な邪魔板状体２１としている。つまり、本実施形態では、例えば、多孔状体等からなる空気の流通を許容する多孔状フィルターに代えて、邪魔板状体２１を分離部として設けた言わばフィルターレス構造としている。

この邪魔板状体２１と蓋部材１７の下面１７ａ及び上端円筒部１６の内周面１６ａとの間の隙間は、当該邪魔板状体２１による圧力損失を低減する観点等や、輸送空気とともに捕集する粉粒体材料に含まれる微粉や塵埃等の通過が可能となるように適宜、設定するようにしてもよく、捕集すべき粉粒体材料の粒径や見掛比重等に応じて、適宜、設定するようにしてもよい。
また、本実施形態では、この邪魔板状体２１を、捕集器１０（上端円筒部１６）内の平面視における形状に応じて平面視して略円形状とし、捕集器１０内に略同心状に配置している。また、本実施形態では、この邪魔板状体２１を、上端円筒部１６の概ね上下内に位置するように設けている。

また、本実施形態では、この邪魔板状体２１の上面側を、中心側から外方側に向かうに従い下るように傾斜する傾斜面としている。このような構成とすることで、邪魔板状体２１の上面側への微粉や塵埃、粉粒体材料等の堆積等を抑制することができる。
また、図例では、当該邪魔板状体２１を、その底面側を開放させた略円錐筒形状（略傘形状）とした例を示している。なお、この邪魔板状体２１の底面側を封止するようにしてもよく、中実状に形成するようにしてもよい。また、この邪魔板状体２１の下端側に、略逆円錐状部を設けるようにしてもよい。また、この邪魔板状体２１は、空気流通不能な金属系材料や硬質の合成樹脂系材料から形成されたものとしてもよい。また、この邪魔板状体２１の外周縁部の傾斜上面に対向するように、上端円筒部１６の内周面から環状の邪魔板状部を突出させるように更に設けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、捕集器１０は、この邪魔板状体２１の当該捕集器１０に対する上下位置の調整を可能とする上下位置調整部２２，２３を備えている。本実施形態では、上下位置調整部を、下端側が邪魔板状体２１に固定され、軸方向を上下方向に沿わせた雄ねじ部２２と、この雄ねじ部２２にねじ合わされる雌ねじ部２３と、によって構成した例を示している。
雄ねじ部２２は、邪魔板状体２１の平面視における中心部（上端部）に連結されるように固定されている。図例では、邪魔板状体２１を上下方向に貫通した雄ねじ部２２の下端部にナット状の固定具を螺合させ、当該雄ねじ部２２の下端側を邪魔板状体２１に固定した例を示している。また、この雄ねじ部２２は、その上端部がエルボ状とされた接続管１９のコーナー部の側周壁を貫通するように配置されている。接続管１９のコーナー部には、この雄ねじ部２２が挿通される継手状部１９ａが上方に向けて突出するように設けられている。

雌ねじ部２３は、継手状部１９ａの貫通孔に整合するように継手状部１９ａの上端に配置され、雄ねじ部２２の上端側に螺合される。図例では、複数のナット状部材を雌ねじ部２３として設けた態様としている。なお、上下位置を調整した後の邪魔板状体２１の上方側への位置ズレや移動等を防止するために、この雌ねじ部（複数の場合には最下方の雌ねじ部）２３を継手状部１９ａに固定的に設けるようにしてもよい。
このような構成により、雄ねじ部２２または雌ねじ部２３を、雌ねじ部２３または雄ねじ部２２に対してねじ回せば、雄ねじ部２２とともに邪魔板状体２１が捕集器１０内において上下に移動し、邪魔板状体２１の上面と蓋部材１７の下面１７ａとの間の隙間の調整が可能とされている。
なお、雄ねじ部２２は、全長に亘ってその周面にねじ溝が形成されたものとしてもよく、上端側部位にのみねじ溝が形成されたものとしてもよい。また、上下位置調整部としては、上記したような態様に限られず、例えば、邪魔板状体２１側に雌ねじ部を設け、接続管１９から垂れ下がるように設けられ、該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部に対して邪魔板状体２１が雌ねじ部とともに上下に移動するような態様としてもよい。その他、種々の態様とされた上下位置調整部の採用が可能である。

また、本実施形態では、除粉装置１は、図２に示すように、捕集器１０内の粉粒体材料の貯留レベルが所定以上となったことを検出するレベル計２４を備えている。本実施形態では、このレベル計２４の検出レベルを、材料導入口１３よりも上側で、かつ当該捕集器１０内における上下方向の略中間部近傍部位の貯留レベルとしている。また、図例では、レベル計２４を、接触式のいわゆるパドル式レベルスイッチとした例を示しており、円筒部１１の側周壁を貫通するように、その検出部となるパドル部を捕集器１０内に配置した例を示している。このレベル計２４は、図３（ｂ）に示すように、信号線等を介して制御部３５に接続されている。
なお、レベル計２４としては、このようなものに限られず、静電容量式や超音波式等の非接触の近接センサーや、その他のレベル計を採用するようにしてもよい。

材料排出器２５は、排出先５側とは略気密を維持した状態で略連続的に粉粒体材料を排出可能な構成とされている。つまり、この材料排出器２５は、捕集器１０の下端の排出側を略密閉した状態で、略連続的に粉粒体材料の排出が可能な構成とされている。
本実施形態では、図１及び図２に示すように、この材料排出器２５を、ローター（回転体）２７を備えたロータリーバルブとした例を示している。
この材料排出器２５は、ローター２７を収容する弁体ハウジング２６と、ローター２７を回転駆動する駆動モーター２８と、を備えている。
ローター２７は、駆動モーター２８に連結される回転軸を有し、複数枚（図例では、８枚）の羽根（ベーン）を周方向に沿って略等間隔を空けて径方向に突出させるように放射状に設けた構造とされている。

弁体ハウジング２６は、上下両側に開口した略筒形状とされ、その上方開口を捕集器１０の排出口１５に整合させるように捕集器１０に連通接続されている。また、この弁体ハウジング２６の下方開口が当該除粉装置１の排出先５側への排出口となる。
また、この弁体ハウジング２６は、その上下方向途中部位に、ローター２７を収容する収容凹所を設けた構造とされている。この収容凹所は、この収容凹所の上下両側部位の管路のうちの少なくとも上側部位の管路よりも大径状とされ、ローター２７の外郭形状に応じた形状とされている。この収容凹所は、ローター２７の軸方向両側の内壁面がローター２７の軸方向両側面に近接対面し、ローター２７の径方向両側の内壁面がローター２７の羽根先端に近接対面するように形成されている。

また、この弁体ハウジング２６のローター２７の軸方向両側には、ローター２７の回転軸を回転自在に支持する軸受部やシール部材等が適宜、設けられている。また、この弁体ハウジング２６のローター２７の軸方向一方側には、ローター２７の回転軸が挿通された貫通孔が設けられており、該貫通孔を介して外部に露出したローター２７の回転軸に、駆動モーター２８の出力軸が連結されている。図例では、チェーンやベルト等からなる駆動伝達部材２９を介してローター２７の回転軸と駆動モーター２８の出力軸とを連結した例を示している（図１参照）。なお、このような態様に代えて適宜、ギア等によって連結するようにしてもよく、または直接的に連結したような態様としてもよい。

上記構成とされた材料排出器２５は、ローター２７の上下方向両側間の空気の流通を略遮断した状態で、ローター２７の回転を伴い、略連続的に粉粒体材料の排出が可能とされている。つまり、捕集器１０の下端から材料排出器２５に向けて流下する粉粒体材料は、上方側に位置するローター２７の羽根間に充填され、ローター２７の回転を伴い下方側に移動して逐次、排出される構成とされている。材料排出器２５を、このようなロータリーバルブとすることで、定量的な排出が可能となる。
また、この材料排出器２５の駆動モーター２８は、図３（ｂ）に示すように、制御部３５に信号線等を介して接続されている。
なお、この材料排出器２５の排出能力（単位時間当たりにおける粉粒体材料の排出量）は、後記するように回転数の変更がなされる空気吸引源３１の駆動モーター３２を初期回転数（初期出力周波数）で回転駆動した場合、つまりは、捕集器１０における捕集能力（輸送能力、単位時間当たりにおける粉粒体材料の捕集量（輸送量））を最大とした場合にも、捕集器１０内において粉粒体材料が略滞留することなく排出可能となるよう適宜、設定するようにしてもよい。

また、材料排出器２５としては、図例のようなロータリーバルブに限られず、その他、種々の態様とされたロータリーバルブの採用が可能である。また、材料排出器２５としては、ロータリーバルブに限られず、排出先５側とは略気密を維持した状態で略連続的に粉粒体材料を排出可能なものであればよく、例えば、上下に複数段（例えば、二段）のスライド式ダンパー（スライドシャッター）を間に短管等を介して設け、これらを比較的に高速で交互に開閉制御することで、排出先５側とは略気密を維持した状態で略連続的に粉粒体材料を排出可能とする態様としてもよい。この場合は、駆動モーター２８に代えて、適宜、各ダンパーを開閉させる駆動部を制御部３５に信号線等を介して接続するようにしてもよい。また、その他、種々の態様とされた材料排出器２５の採用が可能である。

空気吸引源３１は、吸引ブロワーなどからなり、羽根車等の回転体や該回転体を回転駆動する駆動モーター３２等を備えている。
また、本実施形態では、図１に示すように、この空気吸引源３１を、捕集器１０から離れた場所に設置される吸引輸送機３０に組み込んだ例を示している。この空気吸引源３１の駆動モーター３２は、図３（ｂ）に示すように、信号線等を介して制御部３５に接続されている。
また、この吸引輸送機３０は、空気吸引源３１の吸込み側に設けられ、吸引管２に接続された集塵ユニット３３を備えている。
この集塵ユニット３３は、吸引管２の吸引空気に含まれる微粉や塵埃等を捕捉する構成とされている。この集塵ユニット３３の集塵手段としては、サイクロン式フィルターやバグフィルター等を採用するようにしてもよい。

図例では、集塵ユニット３３の集塵手段を、サイクロン式フィルターの吸込み側に吸引管２の他端を接続し、サイクロン式フィルターの下端排出口に捕捉物を収容するダストボックス（収容部）を設け、サイクロン式フィルターの吐出側と空気吸引源３１の吸込み側との間にバグフィルターを更に設けた構成とした例を示している。
なお、この集塵ユニット３３の上流側の吸引管２の適所に、吸引管２内の圧力を検出する圧力センサーや圧力ゲージ等の圧力計を設けるようにしてもよい。
また、集塵ユニット３３の集塵手段としては、図例のものに限られず、種々の集塵手段の採用が可能である。
また、本実施形態では、吸引輸送機３０を、捕集器１０とは離して設置した態様とした例を示しているが、当該除粉装置１の排出先５の態様等によっては、捕集器１０に集塵手段や空気吸引源３１を組み込むような態様としてもよい。

上記構成とされた除粉装置１では、空気吸引源３１を作動させれば、捕集器１０内の空気が接続管１９の捕集器１０側の開口１８を介して吸い込まれて捕集器１０外（吸引管２）へ排出され、その負圧作用により、材料導入管１２に接続された材料輸送管３を介して捕集器１０に向けて粉粒体材料の輸送がなされる。また、捕集器１０内に導入された粉粒体材料は、気流作用によって当該捕集器１０内において流動（攪拌・拡散）し、微粉や塵埃等（粉塵）が粉粒体材料から輸送空気とともに分離部２１において分離され、その粉塵が接続管１９を介して吸引管２に向けて排出される。また、粉塵等を除去し、捕集した粉粒体材料を、材料排出器２５を介して略連続的に排出可能な構成とされている。

制御部３５は、当該除粉装置１（粉砕材除粉システムＡ）の各部を制御し、適所に設けられる制御盤３４に内蔵されている。この制御盤３４は、上記した吸引輸送機３０や捕集器１０等に付設されるように設置されるものとしてもよく、または、適宜の箇所に設置されるものとしてもよい。
また、この制御盤３４は、図３（ｂ）に示すように、計時手段や演算処理部等を有し、上記した各部を予め設定された所定のプログラムに従って制御するＣＰＵ等からなる制御部３５と、この制御部３５に信号線等を介してそれぞれ接続された表示操作部（操作部）としての操作パネル３６及び記憶部３７と、同様にこの制御部３５に信号線等を介して接続され、上記した空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更するための回転数変更手段としてのインバーター３８と、を備えている。なお、インバーター３８は、制御盤３４に内蔵されたものとしてもよく、制御盤３４とは別体的に設置されるものとしてもよい。

操作パネル３６は、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更するための入力がなされる回転数変更手段の操作部を構成し、この回転数の他に、各種設定操作や、事前設定入力項目などを設定、入力したり、各種設定条件や、各種運転モードなどを表示したりするための表示操作部を構成する。
記憶部３７は、各種メモリ等から構成されており、操作パネル３６の操作により設定、入力された回転数等の設定条件や入力値、後記する基本動作等を実行するための制御プログラムなどの各種プログラム、予め設定された各種動作条件や各種データテーブル等が格納される。

インバーター３８は、例えば、商用駆動電源から入力される交流をコンバータ回路で直流に変換し、インバーター回路で所定の出力周波数及び所定の出力電圧の交流に変換する、ＶＶＶＦ（可変電圧・可変周波数）型のものとしてもよい。このインバーター３８の出力周波数を、後記するように、所定のプログラムに従って、制御部３５によって変更制御することで、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数の変更がなされ、輸送風量の増減がなされる。このようなインバーター３８を回転数変更手段として設けることで、後記する基本動作実行時における、駆動モーター３２の回転数を容易かつ効率的に変更制御することができる。なお、操作パネル３６の回転数変更操作部は、周波数自体の入力が可能な態様としてもよく、回転数自体の入力が可能な態様としてもよく、さらには、複数段階のうちから選択操作可能なような態様等としてもよく、その他、種々の態様とされた操作部の採用が可能である。

次に、上記構成とされた本実施形態に係る粉粒体材料の除粉装置１（及びこれを備えた粉砕材除粉システムＡ）の基本動作の一例について、図４を参照して説明する。なお、以下の基本動作例は、制御部３５の制御によって、予め設定されたプログラムに従って実行される。
また、以下の基本動作例では、インバーター３８の初期出力周波数つまりは空気吸引源３１の駆動モーター３２の初期回転数を、６０Ｈｚとした例を示している。
また、以下の基本動作例では、インバーター３８の下限出力周波数つまりは空気吸引源３１の駆動モーター３２の下限回転数を予め設定した例を示しており、その下限回転数を、１５Ｈｚとした例を示している。このような下限回転数は、空気吸引源３１の容量（最大出力）や材料輸送管３の径、粉粒体材料の種類（粒径や見掛比重）等に応じて材料輸送管３に粉粒体材料が閉塞しないように適宜、設定するようにしてもよい。また、この下限回転数は、粉砕機４０の受ホッパーにおいて粉砕材が滞留しないように、粉砕機４０における粉砕能力（単位時間当たりにおける被粉砕材の粉砕量）よりも、空気吸引源３１の駆動モーター３２を下限回転数で回転駆動した場合における捕集器１０の捕集能力が大きくなるように適宜、設定するようにしてもよく、例えば、粉砕機４０の粉砕材の貯留量が上記した粉砕材レベル計４４の検出レベル以上とならないように適宜、設定するようにしてもよい。

まず、操作パネル３６を介して回転数の変更がなされれば（ステップ１００）、入力された回転数が下限回転数以下であるか否かを判別し、下限回転数以下でなければ、変更後の回転数（例えば、３０Ｈｚ）で空気吸引源３１の駆動モーター３２を駆動させる（ステップ１０１，１０２）一方、下限回転数以下であれば、下限回転数（例えば、１５Ｈｚ）で空気吸引源３１の駆動モーター３２を駆動させる（ステップ１０１，１０４）。また、回転数の変更がなされなければ（ステップ１００）、初期回転数（例えば、６０Ｈｚ）で空気吸引源３１の駆動モーター３２を駆動させる（ステップ１０３）。
これにより、輸送元となる粉砕機４０から被処理材としての粉砕材が捕集器１０に向けて輸送され、捕集器１０において捕集され、粉塵が邪魔板状体２１によって分離される。また、当該除粉装置１の稼働中は、原則的には常時、材料排出器２５の駆動モーター２８の駆動がなされ、材料排出器２５を介して排出先５に向けて略連続的に捕集器１０において捕集した粉砕材が排出先５に向けて排出される。

また、本基本動作例では、捕集器１０内の粉砕材の貯留レベルが所定以上となったことをレベル計２４が検出すれば（ステップ１０５）、空気吸引源３１の駆動モーター３２を所定時間が経過するまで停止させ、該所定時間が経過すれば、空気吸引源３１の駆動モーター３２を再駆動、つまりは、停止前の回転数で再駆動させる制御を実行するようにしている（ステップ１０６〜１０８）。上述のように、材料排出器２５の排出能力は、捕集能力に比して十分に大きく設定されているため、正常であれば捕集器１０内の粉砕材の貯留レベルが所定以上とはならないが、何らかのトラブル等によってスムーズな排出がなされず、捕集器１０内に所定以上に粉砕材が滞留すれば、つまり、異常発生を検出すれば、所定時間、輸送を停止するようにしている。つまり、レベル計２４をインターロックとして機能させている。
この異常監視は、当該除粉装置１の稼働中は常時なされる（ステップ１０９）。

なお、上記のような回転数の変更設定は、例えば、上述のように、フィルターレス構造の分離部２１を採用した場合には、異なる回転数で空気吸引源３１の駆動モーター３２を駆動させて事前輸送テストを複数回行い、吸引輸送機３０の集塵ユニット３３の収容部に収容された微粉等に含まれる除去するのが好ましくない粉砕材（粒径や見掛比重が比較的に大きいもの）の混入度合い等を目視して、好適な回転数を決定し、変更設定するような態様としてもよい。または、分離部２１を多孔状体からなるものとした場合には、例えば、捕集器１０の少なくとも上端部等に透明の覗き窓等を設け、異なる回転数で空気吸引源３１の駆動モーター３２を駆動させて事前輸送テストを複数回行い、分離部２１への吸い付き度合い等を目視して、好適な回転数を決定し、変更設定するような態様としてもよい。その他、種々の回転数変更要因に基づいて回転数を変更設定するようにしてもよい。

また、上記のような回転数の変更設定は、当該除粉装置１の稼動前（輸送実行前）に事前になされるものとしてもよく、または、図４の二点鎖線で示すように、当該除粉装置１の稼働中（輸送実行中）にも回転数の変更が可能な態様としてもよい。また、回転数の変更設定がなされた後は、回転数のリセット等がなされるまでは、当該除粉装置１が再稼動される際にも前回稼動時における変更後の回転数で空気吸引源３１の駆動モーター３２の駆動がなされる態様としてもよい。
また、当該除粉装置１の稼動は、粉砕機４０の稼動に連動させる態様としてもよい。例えば、粉砕機４０が停止すれば、所定時間経過後等に輸送を停止させ、更に所定時間経過後等に排出を停止させるような態様としてもよい。その他、種々の基本動作の実行が可能である。

また、上記基本動作例では、下限回転数を予め設定し、下限回転数以下の回転数の入力がなされれば、下限回転数で空気吸引源３１の駆動モーター３２を駆動させる制御態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、下限回転数以下の回転数の入力がなされれば、エラーメッセージ等を表示させるような態様としてもよく、さらには、下限回転数を設定しない態様等としてもよい。
また、上記基本動作例では、捕集器１０内の粉砕材の貯留レベルが所定以上となったことをレベル計２４が検出すれば、所定時間が経過するまで輸送を停止させる態様とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、このような態様に加えて、または代えて、アラームやエラーメッセージ等を鳴動させたり、表示等したり、異常を報知する態様としてもよい。さらには、材料排出器２５の駆動モーター２８の回転数を変更するインバーター等を設け、材料排出器２５の排出能力を所定時間が経過するまで増加させるような態様としてもよい。
また、上記基本動作例において、粉砕機４０の受ホッパー内の粉砕材の貯留レベルが所定レベル以上となったことを粉砕材レベル計４４が検出すれば、つまり、異常発生を検出すれば、アラームやエラーメッセージ等を鳴動させたり、表示等したり、異常を報知する態様としてもよい。

本実施形態に係る粉粒体材料の除粉装置１及びこれを備えた粉砕材除粉システムＡは、上述のような構成としたことで、略連続的な除粉処理が可能でありながらも除粉を効果的に行うことができる。
つまり、捕集器１０の下端側に、排出先５側とは略気密を維持した状態で略連続的に排出可能な材料排出器２５を設けている。従って、例えば、略連続的に除粉処理すべく、捕集器の下端を常時、開放させたようなものと比べて、効率的な空気輸送が可能でありながらも、捕集器１０に空気輸送された粉粒体材料を捕集器１０内において流動（攪拌・拡散）させることができ、除粉等が十分になされずに、排出されるようなことを抑制することができる。
また、当該除粉装置１は、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更可能とした回転数変更手段３８と、回転数変更手段によって変更された回転数で駆動モーター３２を駆動させる制御部３５と、を備えている。従って、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更することで、空気輸送された粉粒体材料を捕集器１０内においてより効果的に流動（攪拌・拡散）させることができ、分離部２１によって粉粒体材料から微粉や塵埃等を効果的に分離させることができ、効果的な除粉を行うことができる。

例えば、パンチングメタルやメッシュ状の多孔状フィルターを分離部２１として設けた場合には、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を適宜、変更することで、該フィルターへの粉粒体材料の吸い付きによる流動効率の低下を抑制することができる。
また、本実施形態のように、邪魔板状体を分離部２１として設けた言わばフィルターレス構造とした場合には、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を適宜、変更することで、粉粒体材料自体の吸引を抑制しながらも効果的に流動させることができる。つまりは、回転数を変更することで、見掛比重や嵩が大きいような除去するのが好ましくない粉粒体を効果的に流動させて捕集することができ、言わば、除粉度合い（除粉量）を調整することができる。この結果、例えば、上記のように、粉砕材等を被処理材とした場合には、微粉等を除去しながらも再利用可能な粉砕材を効果的に多く捕集するようなことも可能となり、また、空気吸引源３１側の集塵部（集塵ユニット）３３の回収部の捕捉物の廃棄や清掃、メンテナンス等の頻度を抑えるようなことも可能となる。また、分離部２１を邪魔板状体とすることで、多孔状フィルターを分離部として設けた場合と比べて、粉粒体材料の吸い付きによる目詰まり等を防止することができ、略連続的に除粉処理する除粉装置１としてより好適なものとなる。
また、空気吸引源３１は、その最大輸送能力（初期回転数で駆動した場合における単位時間当たりにおける粉粒体材料の輸送量）が必要とされる処理能力よりも十分に大きく設定されているため、その空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を、少なくとも輸送可能で、所期の除粉度合いとなるような回転数に変更することで、省エネルギー化を図ることも可能となる。

また、本実施形態では、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更するための入力がなされる操作部としての操作パネル３６を設けている。従って、輸送元４０からの粉粒体材料を輸送する材料輸送管３や吸引管２の構成、粉粒体材料の種類等によって一義的に設定し難い空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を、上述のように、適宜、事前輸送テスト等によって手動操作で変更することができる。なお、このように空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数の変更を手動操作で可能とした態様に代えて、または加えて、事前設定入力項目や各種の検出手段の検出値に基づいて、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数の変更制御が制御部３５によって言わば自動制御的になされる態様としてもよい。例えば、材料輸送管３の径等に対応させて予め回転数を設定しておき、材料輸送管３の径等を事前設定入力項目として入力させ、それに応じた回転数で駆動させるような態様としてもよい。または、事前稼動テスト等を行ない、材料輸送管３若しくは吸引管２内の圧力（静圧）や風速等を検出する検出手段を設け、該検出手段の検出値に基づいて、空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更制御するような態様としてもよい。空気吸引源３１の駆動モーター３２の回転数を変更する態様としては、その他、種々の態様の採用が可能である。

また、本実施形態では、接続管１９を捕集器１０の内天面１７ａにおいて開口するように設け、捕集器１０の邪魔板状体２１の当該捕集器１０に対する上下位置を調整可能とした上下位置調整部２２，２３を設けている。従って、邪魔板状体２１と接続管１９の開口１８が設けられた捕集器１０の内天面１７ａとの間の隙間を調整することができる。これにより、除去するのが好ましくない粉粒体をより効果的に捕集することができる。つまり、該隙間を調整することで、該隙間を通過する輸送空気の風速を調整することができ、除去するのが好ましくない粉粒体の該隙間を介した吸引管２への吸引を抑制することができる。なお、このような上下位置調整部２２，２３を設けないようにしてもよく、また、上記のような邪魔板状体２１に代えて、パンチングメタルやメッシュ状の多孔状フィルターを分離部２１として設けた態様としてもよい。また、本実施形態では、接続管１９の捕集器１０側の開口１８を、捕集器１０の内天面１７ａにおいて開口させた例を示しているが、捕集器１０の上端部内周面において開口させた態様としてもよい。

また、本実施形態では、捕集器１０内の粉粒体材料の貯留レベルが所定以上となったことを検出するレベル計２４を設けている。従って、何らかのトラブル等によって捕集器１０の下端側の材料排出器２５からの排出がスムーズになされなくなったような場合にも対応することができる。これにより、捕集器１０内における粉粒体材料の閉塞等を抑制することもできる。なお、このようなレベル計２４を設けないようにしてもよい。

また、本実施形態に係る粉砕材除粉システムＡは、本実施形態に係る除粉装置１と、被粉砕材を粉砕する粉砕機４０と、を備えている。従って、例えば、樹脂ペレット等のバージン材（ナチュラル材）等と比べて、粒径のばらつきが多くなる傾向があり、微粉等が多くなる傾向がある粉砕機４０から輸送される粉砕材から微粉等を効果的に除去することができる。
また、粉砕機４０から輸送される粉砕材の除粉処理を、略連続的に行うことができる。従って、例えば、成形工場等において略連続的に生成され、比較的に高温である粉砕材を粉砕機４０の収容部等の輸送元において滞留させずに略連続的に除粉処理することができ、好適なものとなる。

なお、本実施形態では、輸送元を粉砕機４０とした粉砕材除粉システムＡを例示したが、このような態様に限られない。例えば、上記したような計量装置や乾燥装置、配合装置等を輸送元とするような態様としてもよく、種々の粉粒体材料の除粉システムとすることができる。また、単一の輸送元に限られず、例えば、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留する複数の輸送元に材料輸送管３を接続し、これら複数の輸送元からの複数種の粉粒体材料を当該除粉装置１において捕集、除粉、排出する態様としてもよい。このような態様とすれば、当該除粉装置１の捕集器１０において混合を行うようなことも可能となる。また、上記した例では、略連続的に輸送される粉粒体材料を連続的に捕集し、除粉、排出する態様とした例を示しているが、当該除粉装置１の設置態様や組み込まれるシステムの態様等によっては、間欠的に輸送される粉粒体材料を捕集し、除粉、排出する態様を除外するものではない。例えば、当該除粉装置１を、他の捕集装置等とともに粉粒体材料の輸送切替システム等に組み込み、単一または複数の輸送元から当該除粉装置１を含む他の捕集装置に向けて交互に輸送を行うような態様として使用されるものとしてもよい。この場合は、材料排出器２５を当該除粉装置１への輸送に連動させて適宜、ＯＮ／ＯＦＦ制御するような態様等としてもよい。

Ａ 粉砕材除粉システム
１ 粉粒体材料の除粉装置
１０ 捕集器
１３ 材料導入口
１６ａ 上端部内周面
１７ａ 蓋部材の下面（内天面）
１９ 接続管
２１ 邪魔板状体（分離部）
２２ 雄ねじ部（上下位置調整部）
２３ 雌ねじ部（上下位置調整部）
２４ レベル計
２５ 材料排出器
３１ 空気吸引源
３２ 駆動モーター
３５ 制御部
３６ 操作パネル（操作部、回転数変更手段）
３８ インバーター（回転数変更手段）
４０ 粉砕機
２ 吸引管
３ 材料輸送管
５ 排出先

Claims (6)

1. 空気吸引源と、
   下部側に空気輸送される粉粒体材料を受け入れる材料導入口を設け、この材料導入口よりも上部側に前記空気吸引源に接続される吸引管の接続管及びこの接続管に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部を設けた捕集器と、
   前記捕集器の下端側に設けられ、排出先側とは略気密を維持した状態で略連続的に排出可能な材料排出器と、
   前記空気吸引源の駆動モーターの回転数を変更可能とした回転数変更手段と、
   前記回転数変更手段によって変更された回転数で前記駆動モーターを駆動させる制御部と、
   を備えていることを特徴とする粉粒体材料の除粉装置。
2. 請求項１において、
   前記回転数変更手段は、前記回転数を変更するための入力がなされる操作部を備えていることを特徴とする粉粒体材料の除粉装置。
3. 請求項１または２において、
   前記捕集器の分離部は、前記捕集器の内天面及び上端部内周面との間に前記接続管に向かう輸送空気が通過する隙間を隔てて配設された空気流通不能な邪魔板状体からなることを特徴とする粉粒体材料の除粉装置。
4. 請求項３において、
   前記接続管は、前記捕集器の内天面において開口するように設けられており、
   前記捕集器の邪魔板状体の当該捕集器に対する上下位置の調整を可能とする上下位置調整部を更に備えていることを特徴とする粉粒体材料の除粉装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、
   前記捕集器内の粉粒体材料の貯留レベルが所定以上となったことを検出するレベル計を更に備えていることを特徴とする粉粒体材料の除粉装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の粉粒体材料の除粉装置と、この除粉装置の捕集器の材料導入口に材料輸送管を介して接続され、被粉砕材を粉砕する粉砕機と、を備えていることを特徴とする粉砕材除粉システム。

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