JP3542303B2 - フロス分離器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気輸送されてきた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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂からなるペレットを空気輸送する際、空気輸送管内で粉状、テープ状等のフロスが発生するため、ペレットからフロスを分離する必要がある。これに用いるフロス分離器は、例えば特開昭５８−１３３８７８号公報、特開平５−２７８０３４号公報、特開平８−１７３９０６号公報に示されるように、公知である。図６は従来公知のフロス分離器の縦断面図である。このフロス分離器においては、空気輸送管１内を通して輸送されてきたフロスの混入したペレット１０は、鉛直管部２１の入口管部２１２から円筒部２１１に投入され、円筒部２１１の管壁に沿って矢印Ａのように回転しながら落下していき、先細り管部２１３で中央部に集められ、噴出口２１３１から高速で連続的に下方に向けて噴出され、分離管部２２内にて分散する。そして、同様に分散したフロス１１は、導入管３１から導入されて下方から吹き上げられるフロス分離用の空気によって上方へ運ばれ、排出口２２１から排出される。一方、ペレット１０は下方へ落下していき、下部筒状部２２３、バッファータンク３、及びロータリーバルブ（図示せず）を通ってその下方に位置する貯留ホッパ（図示せず）へ送られる。こうして、空気輸送されてきたペレット１０からフロス１１が分離される。このフロス分離器によれば、簡易的な構成で、ペレットに混入しているフロスを効率良く連続的に大量処理できる、という実用的で顕著な効果を発揮できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フロス分離器では、更なる分離効果の向上が要望されてきており、図６のフロス分離器においても更なる改良が求められている。このような観点から図６のフロス分離器について更に鋭意研究したところ、次のような改良点が見出された。
【０００４】
▲１▼図７に示すように、噴出口２１３１と分離管部２２との距離が大きいと、噴出口２１３１から噴出されたペレット１０が、広角的に広がることによって、分離管部２２の内面に衝突して又は衝突する前に、失速し、フロス分離用の空気によって上方へ飛散され、そのまま排出口２２１から系外へ排出されてしまう現象が生じた。これは、長時間運転では、系外へ排出されるペレット１０が相当量となり、無視し得ない損失となる。
この原因としては、(i) ペレット１０を噴出する際に気流の膨張があること、(ii)ペレット輸送能力（輸送空気量）が多くなり、それに伴って分離管部２２の内径が大きくなると、ペレット１０の飛行距離が長くなって失速しやすくなること、等が考えられる。しかし、いずれにしても、ペレット１０の飛散を抑えるためにフロス分離用の空気の量を少なくすると、分離性能が低下するので好ましくない。
【０００５】
▲２▼先細り管部２１３と分離管部２２の内面との間の空間２１８は、その断面積が構造的に大きくなりやすいため、ペレット１０が飛散して空間２１８に来ると空間２１８にてペレット１０が浮遊しやすくなり、長時間運転ではフロスを伴ったペレット１０が滞留し、そのため運転に支障をきたしたり、分離性能が低下する恐れがある。
【０００６】
本発明は、空気輸送されてきたペレットに混入しているフロスを充分に効率良く分離できるフロス分離器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のフロス分離器は、空気輸送されてきた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おいて、ペレットの空気輸送管の末端部に設けられ、輸送されてきたペレットを下端の噴出口から下方に向けて噴出する鉛直管部と、鉛直管部から噴出されたペレットに対して下方から空気を吹き上げてフロスを上方へ分離して排出する円筒状の分離管部とを備え、鉛直管部は、上部が閉じた円筒部と、空気輸送管が連結され、円筒部に横方向から且つ偏心した状態で連通した入口管部と、円筒部の下部に連通し且つ下方に向けて漸次絞られた形状を有する先細り管部と、先細り管部の下部に連通し且つ鉛直下方に延びて下端が噴出口となっている噴出管部とからなり、噴出口の下方には、噴出口より大径の円筒体が、噴出口と同心で鉛直下方に延びて設けられており、先細り管部及び噴出管部の外周には、その外周部分に閉じた空間を作って、該両管部と分離管部の内面との間の空間を狭める壁体が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
本発明のフロス分離器においては、空気輸送されてきたペレットは、鉛直管部の円筒部に偏心投入され、回転しながら落下し、先細り管部で中央部に集められ、噴出管部で加速されて噴出口から噴出され、円筒体の内面に衝突して噴出方向が下向きに変えられ、分散する。この時同様に分散したフロスはフロス分離用の空気によって上方へ運ばれて排出され、一方、分散したペレットは下方へ落下する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のフロス分離器を示す縦断面図、図２は図１のII−II断面図、図３は図１のIII−III断面図、図４は図１のIV−IV断面図である。フロス分離器２は、鉛直管部２１と円筒状の分離管部２２とを備えている。鉛直管部２１は、上部が閉じた円筒部２１１と、円筒部２１１の上部に横方向から且つ図２に示すように偏心した状態で連通した入口管部２１２と、円筒部２１１の下部に連通し且つ下方に向けて漸次絞られた形状を有する先細り管部２１３と、先細り管部２１３の下部に連通し且つ鉛直下方に延びて下端が噴出口２１５となっている噴出管部２１４とからなっている。更に、噴出口２１５の下方には、噴出口２１５より大径の円筒体２１６が、噴出口２１５と同心で鉛直下方に延びて設けられており、また、先細り管部２１３及び噴出管部２１４の外周には、その外周部分に閉じた空間２１７を作って、該両管部２１３，２１４と分離管部２２の内面との間の空間２１８を狭める壁体２１９が設けられている。円筒体２１６は、図４に示すように、その上端にて、４個のリブ２１６１を介して、噴出管部２１４の下端に固定されている。この円筒体２１６は、高さと内径を変えて複数個設けてもよい。
【００１０】
鉛直管部２１は、水平方向から輸送されてきたペレット１０を、分離管部２２内にて噴出口２１５から下方に向けて噴出するようになっている。空気輸送管１は、入口管部２１２に連結している。分離管部２２は、噴出口２１５から噴出されたペレット１０に対して下方から空気を吹き上げてフロス１１を上方へ分離して排出するようになっており、フロス１１の排出口２２１を備えた大径の上部筒状部２２２と、小径の下部筒状部２２３とからなっている。
【００１１】
更に、下部筒状部２２３の下部に連通してバッファータンク３が設けられている。タンク３の両側にはフロス分離用の空気が導入される導入管３１が連通しており、また、タンク３の下部排出口３２にはロータリーバルブ等のエアロック部材３３が連結されている。
【００１２】
次に、作動について説明する。
まず、空気輸送管１内を通して輸送されてきたペレット１０は、鉛直管部２１の入口管部２１２から円筒部２１１に投入される。この際、ペレット１０は、入口管部２１２が円筒部２１１に偏心した状態で連結しているので、円筒部２１１に偏心投入される。そのため、投入されたペレット１０は、円筒部２１１の管壁に沿って矢印Ａのように回転しながら落下していく。
【００１３】
落下してきたペレット１０は、先細り管部２１３により中央部に集められ、噴出管部２１４を通る際に加速されて、噴出口２１５から高速で下方に向けて噴出される。このとき、ペレット１０は、噴出管部２１４にて気流速度（２０〜５０ｍ／ｓ）の８０〜９０％程度まで加速される。一方、噴出管部２１４は、その加速に充分なだけの長さに設定されている。
【００１４】
噴出口２１５から噴出されたペレット１０は、図４のＶ−Ｖ断面図である図５に示すように、一旦は広角的に四方へ拡散するが、円筒体２１６に対するペレット１０の衝突角度が小さくとれるため、ペレット１０は円筒体２１６の内面に斜め下向きに衝突して下方へ向けて分散する。即ち、ペレット１０の噴出方向は円筒体２１６により下向きに変えられる。
【００１５】
下向きに分散されたペレット１０は、下部筒状部２２３内にて均一に分散する。フロス１１も同様に分散する。分散したフロス１１は下方から吹き上げられるフロス分離用の空気によって上方へ運ばれ、排出口２２１から排出される。一方、ペレット１０は下方へ落下していき、バッファータンク３を通ってその下方に位置する貯留ホッパ（図示せず）へ送られる。これにより、空気輸送されてきたペレット１０からフロス１１が分離される。
【００１６】
なお、フロス分離用の空気は、導入管３１からバッファータンク３を経て分離管部２２内へ吹き上げられるが、この際、バッファータンク３においてエアロック部材３３を閉じておけば、フロス分離用の空気は、バッファータンク３の下方に配置される貯留ホッパ（図示せず）等に圧力が漏れることなく、分離管部２２内へ、例えば２〜１５ｍ／ｓ（ペレット飛散が許容できる範囲）の気流速度で吹き上げられる。
【００１７】
上記構成のフロス分離器においては、次のような作用効果が発揮される。
▲１▼円筒体２１６により、ペレット１０の噴出方向が下向きに変えられるので、下方から吹き上げられるフロス分離用の空気によってペレット１０が飛散されるのが抑制される。
【００１８】
▲２▼噴出管部２１４によってペレット１０の加速が充分に行われるので、上記▲１▼で述べた円筒体２１６の作用とも相俟って、ペレット１０の飛散が効果的に抑制される。
【００１９】
▲３▼上記▲１▼，▲２▼の作用により、分離管部２２において、ペレット１０に対してフロス分離用の空気が充分に負荷される。
【００２０】
▲４▼閉じた空間２１７を作る壁体２１９によって、先細り管部２１３及び噴出管部２１４と分離管部２２の内面との間の空間２１８が狭められているので、空間２１８における気流速度をペレット１０の浮遊速度以上に設定でき、従って、空間２１８においてペレット１０が浮遊・滞留するのが防止され、ペレット１０は、仮に飛散したとしても、確実に系外へ排出されるので、連続運転に支障をきたしたり、分離性能の低下が起こることはない。
【００２１】
上述した実施形態では、空気輸送形式が低濃度高速輸送形式の場合について説明したが、高濃度低速輸送形式、特にプラグ輸送形式であっても、同様の作用効果が得られる。即ち、上記構成のフロス分離器においては、断続的にプラグ輸送されてきたペレット１０は、先細り管部２１３に一旦貯められた後に噴出管部２１４を通して連続的に高速且つ均一に噴出口２１５から分離管部２２内に噴出されるので、高濃度低速のプラグ輸送形式であっても、下方から吹き上げるフロス分離用の空気の速度を大きくでき、フロス１１の分離効果は向上する。しかも、円筒部２１１に断続的に偏心投入されたプラグは、円筒部２１１の管壁に沿って図１の矢印Ａのように回転しながら落下していき、落下しながらほぐされていき、ほぐされた後に先細り管部２１３に貯められるので、貯められた状態のペレット１０中においてフロス１１は分散しており、噴出された際にペレット１０から分離しやすくなっており、従って、この点からもフロス１１の分離効果は向上する。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明のフロス分離器によれば次のような効果を奏する。
（１）円筒体により、ペレットの噴出方向を下向きに変えることができるので、下方から吹き上げられるフロス分離用の空気によってペレットが飛散されるのを抑制できる。
【００２３】
（２）噴出管部によってペレットを充分に加速できるので、上記（１）で述べた円筒体の作用とも相俟って、ペレットの飛散を効果的に抑制できる。
【００２４】
（３）上記（１），（２）の作用により、分離管部において、ペレットに対してフロス分離用の空気を充分に負荷でき、従って、分離性能を向上できる。
【００２５】
（４）閉じた空間を作る壁体によって、先細り管部及び噴出管部と分離管部の内面との間の空間を狭めることができるので、空間における気流速度をペレットの浮遊速度以上に設定できる。従って、空間においてペレットが浮遊・滞留するのを防止でき、ペレットが仮に飛散したとしても、確実に系外へ排出できるので、分離性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフロス分離器を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】従来公知のフロス分離器を示す縦断面図である。
【図７】図６のフロス分離器の作動状態を示す拡大部分図である。
【符号の説明】
１ 空気輸送管
１０ ペレット
１１ フロス
２ フロス分離器
２１ 鉛直管部
２１１ 円筒部
２１２ 入口管部
２１３ 先細り管部
２１４ 噴出管部
２１５ 噴出口
２１６ 円筒体
２１７ （閉じた）空間
２１８ 空間
２１９ 壁体
２２ 分離管部

Claims (1)

1. 空気輸送されてきた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おいて、
   ペレットの空気輸送管の末端部に設けられ、輸送されてきたペレットを下端の噴出口から下方に向けて噴出する鉛直管部と、
   鉛直管部から噴出されたペレットに対して下方から空気を吹き上げてフロスを上方へ分離して排出する円筒状の分離管部とを備え、
   鉛直管部は、上部が閉じた円筒部と、空気輸送管が連結され、円筒部に横方向から且つ偏心した状態で連通した入口管部と、円筒部の下部に連通し且つ下方に向けて漸次絞られた形状を有する先細り管部と、先細り管部の下部に連通し且つ鉛直下方に延びて下端が噴出口となっている噴出管部とからなり、
   噴出口の下方には、噴出口より大径の円筒体が、噴出口と同心で鉛直下方に延びて設けられており、
   先細り管部及び噴出管部の外周には、その外周部分に閉じた空間を作って、該両管部と分離管部の内面との間の空間を狭める壁体が設けられていることを特徴とするフロス分離器。

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