JP3513658B2 - 粉粒体等の分級装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分級効率の高く、
例えばペットボトルなどの粉砕物など、粒径や粒度分布
の範囲が広い場合であっても確実に分級処理することが
できる粉粒体等の分級装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉粒体等の分級装置としては、粉
粒体等に遠心力と吸引力とを作用させることで分級処理
するようにしたものが一般に多く用いられていた。例え
ば図７に示す分級装置１は、外筒２と内筒３とからな
り、前記内筒３上部内側に粉粒体等を導入する粉粒体投
入筒４と、前記粉粒体投入筒４下方位置に配した回転ロ
ータ５と、前記外筒２上部と内筒３との間に負圧（吸引
力）を伝えるブロアなど負圧手段（図示しない）と繋が
る空気吸引部７と、前記外筒２下部に設けた粗粒取出口
６と、を備えたものがある。

【０００３】この分級装置１にあっては、内筒３上部の
粉粒体導入筒４から内筒３内部に導入された粉粒体等Ａ
Ｂが粉粒体投入筒４下方位置に配した回転ロータ５の回
転による遠心力の作用によって比重の軽い細粒Ａと比重
の重い粗粒Ｂとに分離されるようになっている。

【０００４】そして比重の軽い細粒Ａは、図７中矢印に
示すように、空気吸引部７によって外筒２上部と内筒３
上部との間に伝えられた負圧（吸引力）によって、外筒
２上部と内筒３上部との間を通って空気吸引部７へと導
かれ、比重の重い粗粒Ｂは、重力に従って沈降し外筒２
下部の粗粒取出口６から粗粒収納部（図示しない）へと
導かれ、ここに収納されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の分
級装置１にあっては、回転ロータ５の回転による遠心力
の作用と、空気取出部（図示しない）による負圧（吸引
力）とによって、粉粒等の分級処理がなされるようにな
っているので分級効率が低く、例えばペットボトルなど
の粉砕物を樹脂部分とラベル部分とに分級する場合のよ
うに、被分級物の粒径や粒度分布の範囲が広い場合に
は、十分で確実な分級処理ができないという不具合があ
った。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、例えばペットボトルなどの粉砕物の分級な
ど、分級材料の粒径や粒度分布の範囲が広い場合であっ
ても、十分、かつ確実に分級処理することができる分級
効率の高い粉粒体等の分級装置を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、筒状体からなり、前記筒状
体下部に、粉粒体等に遠心力と吸引力とを作用させるこ
とで分級処理された処理粒体を取り出す取出口を設けた
分級装置において、前記筒状体上部に粉粒体等を投入す
る投入口を有しており、この投入口に、粉粒体等を含ん
だ空気流が内周壁に沿って吹込まれて、前記内周壁に沿
って旋回し下降する渦流が形成されると共に、前記渦流
の中心部に上方向へ向かって吸引力が作用するよう構成
されたサイクロン塔の下端開口が接続されており、前記
筒状体内部に設けた回転ファンによって遠心力が作用す
るようになっていると共に、前記回転ファンの回転方向
とサイクロン塔の渦流の回転方向とが同一であることを
特徴とする粉粒体等の分級装置をその要旨とした。

【０００８】請求項２記載の発明は、筒状体の内周壁に
沿って空気流を吹き込む空気導入筒を回転ファンの下方
位置に斜め上方に向かって傾斜して配置したことを特徴
とする請求項１記載の粉粒体等の分級装置をその要旨と
した。

【０００９】請求項３記載の発明は、空気流の回転方向
と回転ローターの回転方向とサイクロン塔の渦流の回転
方向とが同一であることを特徴とする請求項２記載の粉
粒体等の分級装置をその要旨とした。

【００１０】請求項４記載の発明は、当該粒体分級装置
に連続稼働可能な集塵装置を併設したことを特徴とする
請求項１〜３記載の粉粒体等の分級装置をその要旨とし
た。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の粉粒体等の分級装
置（以下、単に分級装置という。）を図面に示した好ま
しい実施の形態に従ってさらに詳しく説明する。図１及
び図２に示す分級装置１１は筒状体からなり、この筒状
体上部にサイクロン塔３１の下端が接続されていること
を特徴としている。

【００１２】図２及び図３に示すように、サイクロン塔
３１は、下端開口３２に向かって連続し、かつ径が漸減
する筒体からなる。図示のサイクロン塔３１は上部に直
筒部３３を有していて、この直筒部３３に設けた粉粒体
供給部３４から粉粒体等を含んだ空気流が筒体内周壁に
沿って吹込まれ、これにより、この空気流が図２中矢印
で示すような内周壁に沿って旋回し下降する渦流が形成
されるようになっている。

【００１３】そして空気流に含まれる粉粒体等は、この
渦流に乗って沈降する過程で粗粒Ｂと細粒Ａとに分離さ
れ、、分級処理された粗粒Ｂは、下部に設けた下端開口
３２から分級装置１１内へ投入されるようになってい
る。

【００１４】また、サイクロン塔３１上部の直筒部３３
内側には、後述する集塵装置４１と繋がる空気吸引筒３
５が突設されており、この空気吸引筒３５を通して集塵
装置４１からの負圧（吸引力）が前記渦流の中心部に伝
えられ、上方向への空気の流れが生じるようになってい
る。そしてこの負圧力（吸引力）によって、空気流の渦
流から分離したダストとしての細粒Ａが図２中矢印で示
すように吸引され、前記空気吸引筒３５を通して集塵装
置４１へと送られるようになっている。

【００１５】このようにして、空気流により形成された
渦流と負圧力（吸引力）とによって分級処理（一次分
級）された粉粒体等ＡＢは、サイクロン塔３１下部の下
端開口３２から分級装置１１内へ投入されるのである。

【００１６】分級装置１１は外筒１２と内筒１３とから
なる。外筒１２は端部方向に向かって連続し、かつ径が
漸減する上部１２ａ及び下部１２ｂと、直筒部１２ｃと
からなる。外筒下部１２ｂには粗粒取出口１６が設けら
れている。

【００１７】内筒１３は第１筒１３ａと第２筒１３ｂと
からなる。第１筒１３ａは、上端部方向に向かって連続
し、かつ径が漸減する上部と直筒部とからなる。第１筒
１３ａの上部内側には、前記サイクロン塔３１の下端開
口３２が接続された粉粒体導入筒１４が配されていて、
第１筒１３ａ上部内側にサイクロン塔３１で分級処理
（一次分級）された粉粒体等ＡＢを含む空気流が旋回し
ながら導入されるようになっている。

【００１８】第１筒１３ａの下方には第２筒１３ｂが配
されている。第２筒１３ｂは、上下端部方向に向かって
連続し、かつ径が漸減する上部及び下部と、直筒部とか
らなる。第２筒１３ｂの上部内にはモーター１９が配さ
れており、このモーター１９に駆動軸１７を介して上部
１３ａ上面に回転ファン１５が配されている。

【００１９】回転ファン１５は、サイクロン塔３１の渦
流の回転方向と同一方向に回転するようになっており、
前記粉粒体導入筒１４から旋回しながら導入された粉粒
体等ＡＢを含む空気流に遠心力が作用するようになって
いる。

【００２０】この回転ファン１５による遠心力によって
粉粒体等ＡＢはさらに分離分散され、この分級処理（二
次分級）によって分離された比重の重い粗粒Ｂは、重力
に従って外筒下部１２ｂと第２筒１３ｂとの間の隙間Ｉ
を通って下降し、外筒１２下部に設けた粗粒取出口１６
へと至り、粗粒取出口１６からこれに繋がる粗粒収納部
（図示しない）へと導かれ、収納されるようになってい
る。

【００２１】尚、分級された製品となる粗粒Ｂの飛散を
防止するため、該分級装置１１の外筒１２下部の粗粒取
出口１６には受け上戸２０が配されている。

【００２２】また、外筒１２の上部１２ａには、集塵装
置４１と繋がる空気吸引管１８が接続されており、この
空気吸引管１８を通して内筒１３の第１筒１３ａと外筒
１２との隙間Ｈに集塵装置４１からの負圧（吸引力）が
伝えられるようになっている。そしてこの負圧力（吸引
力）によって、回転ファン１５の遠心力の作用によって
分級処理された比重の軽いダストとしての細粒Ａが図２
中矢印で示すように吸引され、第１筒１３ａと外筒１２
との隙間Ｈ、空気吸引管１８を通して集塵装置４１へと
送られるようになっている。

【００２３】尚、図２中矢印及び図５に示すように、外
筒１２の第１筒１３ａの下方位置に斜め上方に向かって
傾斜して空気導入筒１９を配置して、図中矢印に示すよ
うに、前記外筒１２内周壁に沿って旋回する空気流（補
助エアー）を発生させるようにすることもできる。これ
により、回転ファン１５による遠心力によって粉粒体等
ＡＢはさらに分離された細粒Ａが、空気導入筒１９から
の空気流（補助エアー）に乗って第１筒１３ａと外筒１
２との隙間Ｈへと移動し吸引されるようになるので、よ
り効率的な分級処理ができるようになる。

【００２４】尚、この場合、空気導入筒１９からの空気
流の回転方向と回転ファン１５の回転方向とサイクロン
塔３１の渦流の回転方向とは同一となっているため、分
級効率が一層高まるようになっている。

【００２５】また、図１、図２及び図６に示すように、
分級装置１１には連続稼働可能な集塵装置４１が併設さ
れている。集塵装置４１は、分級装置１１の空気吸引管
１８、およびサイクロン塔３１の空気吸引筒３５が、各
所にバルブ４３を配した連結管４２を介して接続されて
おり、この連結管４２を通して、集塵装置４１で連続的
に発生される負圧（吸引力）がサイクロン塔３１の空気
吸引管３５及び分級装置１１の空気吸引口１８に伝わる
ようになっている。

【００２６】そしてこの集塵装置４１には、連続的な負
圧（吸引力）の負荷により、サイクロン塔３１の一次分
級処理により生じた細粒Ａ、及び分級装置１１の二次分
級処理により生じた細粒Ａが、空気流とともに運び込ま
れるようになっている。

【００２７】図６に示すように、集塵装置４１は集塵室
４５を有しており、集塵室４５は、連結管４２を介して
吸引された空気流の中から細粉Ａを取り出すための容器
（筺体）であり、モータ４６と、第２伝達軸５６と、ラ
ンナー５２と、エアータンク４７と、圧縮空気供給管４
８と、フィルター５３と、フィルターステー５４と、空
気通過口５５と、第２空気通過口５７と、細粉収集溝４
９と、スクリュー４９と、取着口５０と、ロータリーバ
ルブなどのエアーロック５１とを備えている。

【００２８】ランナー５２（プロペラともいう）は、回
転することにより、吸引力を発生するためのものであ
る。このランナー５２の回転に伴う吸引力によって、分
級装置１１内及びサイクロン塔３１内で分級処理後のダ
ストとしての細粒Ａを空気と共に吸引するのである。伝
達軸５６は、モータ４６の回転をランナー５２に伝達す
るためのものであり、断面が略円の棒状に形成されてい
る。

【００２９】尚、ランナー５２は、当然に一定の速度で
回転する必要はなく、回転速度が変更可能にされていて
も良い。このように構成することにより、吸引力（負
圧）を変更して、粉粒体等の分級点を適宜の値にするこ
とができるのである。

【００３０】フィルター５３は、連結管４２を介して吸
引された空気の中から細粒Ａを分離するものであり、集
塵室４５内に配設され、紙材からなり、断面が略星形の
柱状に形成されている。フィルター５３の断面が略星形
に形成されているので、表面積を大きくすることがで
き、多少の細粒Ａがフィルター５３の表面に付着した場
合にも、吸引力が落ちてしまうことを防止することがで
きるのである。

【００３１】フィルターステー５４は、フィルター５３
を取着し、且つ集塵室４５内を上部空間４５ａと下部空
間４５ｂとに区分するためのものであり、略板状に形成
されている。空気通過口５８は、フィルターステー５４
に開けられた孔であり、フィルター５３を介して吸引さ
れた空気を上部空間４５ａに排出するためのものであ
る。

【００３２】第２空気通過口５７は、ランナー５２の回
転に伴う吸引力によりフィルター５３を介して吸引され
た空気を、上部空間４５ａから排出するためのものであ
る。

【００３３】細粉収集溝４９内にはスクリュー６０が回
転自在に配設されており、かかる細粉収集溝４９に収集
された細粒Ａを細粉収集溝４９のほぼ中央に設けた取着
口５０へと運び、取着口５０に押し入れるためのもので
ある。取着口５０にはエアーロック５１が取り付けられ
ており、細粒Ａはエアーロックされながら排出されるよ
うになっている。

【００３４】第２圧縮空気噴射口５５は、フィルター５
３に圧縮空気を噴射するためのものであり、内部配設管
６１は、エアータンク４７に蓄積された圧縮空気を第２
圧縮空気噴射口５５へ供給するための管である。かかる
第２圧縮空気噴射口５５は、この内部配設管６１に複数
（本実施例においては、４箇所）設けられている。

【００３５】電磁弁６２は、開閉することによって、エ
アータンク４７内に蓄積された圧縮空気を内部配設管６
１を介して供給するか否かを切り替えるものである。具
体的には、電磁弁６２を開放することにより、エアータ
ンク４７内に蓄積されている圧縮空気を内部配設管６１
を介して供給する一方、電磁弁６２を閉塞することによ
り、エアータンク４７内に蓄積されている圧縮空気の供
給を停止するのである。

【００３６】エアータンク４７は、フィルター５３から
細粒Ａを取り除くためのものであり、第２圧縮空気供給
管４８は、エアータンク４７に圧縮空気を供給するため
の管である。

【００３７】尚、本発明の分級装置に併設する集塵装置
としては、上記構成のものに限らず、分級する粉粒体等
の種類や処理量等を考慮して適宜決定するとよい。

【００３８】尚、本発明の分級装置は、米、麦、トウモ
ロコシなどの穀物、砂、砂利、セメントなどの鉱業製
品、そのペットボトル、タイヤ、ベルトなどの産業廃棄
物の粉砕品などの粉粒体等の処理に適用することができ
る。

【００３９】尚、本発明は、図面に示した例に何ら限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内
で種々の改良変形が可能であることは容易に推察するこ
とができるものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明の分級装置によれば、該分級装置
による粉粒体等の分級処理に先立って、サイクロン塔に
よる分級処理（一次分級）がなされた後、処理された粉
粒体等についてさらに分級処理（二次分級）がなされる
ようになっているので、分級効率が高く、例えばペット
ボトルなどの粉砕物など、粒径や粒度分布の範囲が広い
場合であっても確実に分級処理することができる。

【００４１】また、この分級装置は、筒状体内部に設け
た回転ファンによって遠心力が作用するようになってい
ると共に、前記回転ファンの回転方向とサイクロン塔の
渦流の回転方向とが同一であることから、粉粒体等を含
む空気流に遠心力が作用し、この回転ファンによる遠心
力によって粉粒体等はさらに分離分散され、より効率的
な分級処理ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分級装置の全体を示す正面図。

【図２】同じく本発明の分級装置の全体を示す断面図。

【図３】本発明の分級装置におけるサイクロン塔を示す
拡大断面図。

【図４】図２のＡ´Ｂ´線より切断した断面図。

【図５】図２のＣ´Ｄ´線より切断した断面図。

【図６】本発明の分級装置に併設した集塵装置を示す断
面図。

【図７】従来の分級装置の全体を示す断面図。

【符号の説明】

１１・・・分級装置 １２・・・外筒 １３・・・内筒 １４・・・粉粒体導入筒 １５・・・回転ファン １６・・・粗粒取出口 １８・・・空気吸引管 １９・・・モーター ３１・・・サイクロン塔 ３２・・・下端開口 ３５・・・空気吸引筒 ４１・・・集塵装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ０７Ｂ 7/08 Ｂ０７Ｂ 7/08 9/00 9/00 Ａ 9/02 9/02 11/06 11/06 (56)参考文献 特開 平６−106134（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−278034（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B07B 1/00 - 15/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状体からなり、前記筒状体下部に、粉
   体、粒体、あるいは粉砕物（以下、粉粒体等という。）
   に遠心力と吸引力とを作用させることで分級処理された
   処理粒体を取り出す取出口を設けた分級装置において、 前記筒状体上部に粉粒体等を投入する投入口を有してお
   り、この投入口に、粉粒体等を含んだ空気流が内周壁に
   沿って吹込まれて、前記内周壁に沿って旋回し下降する
   渦流が形成されると共に、前記渦流の中心部に上方向へ
   向かって吸引力が作用するよう構成されたサイクロン塔
   の下端開口が接続されており、 前記筒状体内部に設けた回転ファンによって遠心力が作
   用するようになっていると共に、前記回転ファンの回転
   方向とサイクロン塔の渦流の回転方向とが同一である こ
   とを特徴とする粉粒体等の分級装置。
2. 【請求項２】筒状体の内周壁に沿って空気流を吹き込む
   空気導入筒を回転ファンの下方位置に斜め上方に向かっ
   て傾斜して配置したことを特徴とする請求項１記載の粉
   粒体等の分級装置。
3. 【請求項３】空気流の回転方向と回転ローターの回転方
   向とサイクロン塔の渦流の回転方向とが同一であること
   を特徴とする請求項２記載の粉粒体等の分級装置。
4. 【請求項４】当該粒体分級装置に連続稼働可能な集塵装
   置を併設したことを特徴とする請求項１〜３記載の粉粒
   体等の分級装置。