JP4733531B2 - 分離方法及び分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、見かけ比重の重い物質と見かけ比重の軽い物質を分離する分離方法及び分離装置に関する。

粒状物（例えばペレット）とこのペレットに付着した粉状物とを分離する分離装置として特許文献１に示すものがある。この分離装置は外層筒と内層筒からなる二重筒構造であり、内層筒の側方には粉状物が付着したペレットを空気と共に送り込む流入口が設けられ、内層筒の下部には取出口が設けられ、内層筒の外周には複数の孔が設けられている。また、外層筒の上部には排気口が設けられたものとなっている。

このような分離装置は、粉状物が付着したペレットを空気と共に流入口から導入して内層筒内で螺旋流（サイクロン）を発生させることにより、ペレットに付着した粉状物を内層筒の孔から放出し、粉状物が除去されたペレットを自重で落下させて取出口から取り出すことで、粉状物とペレットとを分離するものである。流入口から流入して螺旋流となった空気は内層筒の排気口から排出する。
特開２００２−１９２０１７号公報

さて、畝に敷いた農業用のマルチフィルムを回収装置等で回収して再使用しようとすると、回収して土等が付着したマルチフィルムを粉砕機で粉砕した後、粉砕したマルチフィルム（混合物）を土とフィルム小片とに分離する必要がある。
特許文献１の分離装置を使用して混合物をフィルム小片と土とに分離しようとした場合、フィルム小片の見かけ比重が軽いことから取出口に落下し難く、フィルム小片が螺旋流の中心付近で漂ったり、内層筒の壁面に付着して目詰まりが発生しやすく、見かけ比重の重い土と見かけ比重の軽いフィルム小片とを分離するのが非常に困難である。特に特許文献１の分離装置では、流入口から導入した空気を内層筒の排気口から排出しているため、フィルム小片の落下の妨げになる。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、見かけ比重の重い物質と見かけ比重の軽い物質を容易に分離することができる分離方法及び分離装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
即ち、篩い目を形成した円錐形分離筒内に大径側から見かけ比重が重い土とこの土よりも見かけ比重が軽いフィルムとを含む混合空気を導入して螺旋流を発生させて遠心力で前記土を篩い目から放出させ、前記分離筒の大径側中央から小径側へ螺旋流の略中心を通っ
て前記フィルムを搬送する搬送空気を流す点にある。

これによれば、螺旋流の略中心に搬送空気を通すことで螺旋流の発生による下向きの力を増加させ、これによって見かけ比重の重い物質を篩い目から放出し易くすることができる。しかも、搬送空気で螺旋流の中心付近で漂いやすい軽い物質を小径側へ送り出すことができ、軽い物質と重い物質との分離効率を高めることができる。
前記小径側から前記フィルムと共に排出される空気量と、大径側から小径側へ送る搬送空気の空気量とを略同じにしている点にある。

これによれば、見かけ比重の軽い物質を小径側へ送り易くなる。
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、大径部及び小径部を有する円錐形分離筒を備え、前記大径部に円錐形分離筒内で螺旋流となり且つ見かけ比重が重い土とこの土よりも見かけ比重が軽いフィルムとを含む混合空気を導入する混合空気導入口を設け、小径部に前記フィルムを取り出す取出口を設け、この円錐形分離筒に螺旋流によって前記土を放出させる篩い目を形成し、前記篩い目から放出した土を受けるケースを分離筒に包囲しており、前記大径部の上部中央側に、前記フィルムを前記取出口に向けて搬送する搬送空気流を導入する搬送空気導入口を設けている点にある。

これによれば、搬送空気導入口から搬送空気流を導入ことができるため、螺旋流の中心付近で漂いやすい軽い物質を小径側へ送り出すことが容易にでき、軽い物質と重い物質との分離効率を高めることができる。
前記搬送空気導入口と取出口とを分離筒の軸心と同一軸心上に配置している点にある。
これによれば、螺旋流の略中心に搬送空気を通すことが可能となり、螺旋流の発生による下向きの力を増加して見かけ比重の重い物質を篩い目から放出し易くすることができる。

本発明によれば、見かけ比重の重い物質と見かけ比重の軽い物質を容易に分離することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜３は本発明の分離装置を示している。
分離装置１は、例えば、土が付着したフィルム小片２（混合物）を、見かけ比重の軽いフィルム小片３と見かけ比重の重い土４とに分離するもので、分離筒５と、この分離筒５を覆うケース６とを有している。

図１，３に示すように、分離筒５は円錐状に形成されており、上部側が径が一定となる大径部１０とされ、下部側が径が徐々に小さくなる小径部１１とされている。言い換えれば、大径部１０の下端に小径部１１が形成されており、小径部１１の内壁部に傾斜面が形成されている。大径部１０と小径部１１との軸心は同一軸心上とされ、これらの軸心は分離筒５の軸心と略同一上となっている。

大径部１０には分離筒５の接線方向へ向けて径外方向に突出する筒状の側部突出部１２が設けられ、この側部突出部１２に混合物２を含む混合空気Ｋを導入する混合空気導入口１３が設けられている。
したがって、混合空気導入口１３へ混合空気Ｋを接線方向から導入すると螺旋流Ｓ（サイクロン）が発生するようになっている。

大径部１０の上部側には上方へ向けて突出する筒状の上部突出部１４が設けられ、この上部突出部１４には分離筒５内へ搬送空気Ｈを導入する搬送空気導入口１５が設けられている。この搬送空気導入口１５（上部突出部１４）は分離筒５（大径部１０）の軸心と略同一軸心上、即ち、大径部１０の上部中央側に配置されている。
小径部１１の下端には下方へ向けて突出する筒状の下部突出部１６が設けられ、この下部突出部１６にはフィルム小片３を取り出す取出口１７が設けられている。この取出口１７（下部突出部１６）は分離筒５（小径部１１）の軸心と略同一軸心上、即ち、小径部１１の下部中央側に配置されている。

したがって、搬送空気導入口１５と取出口１７とは、分離筒５の軸心と略同一軸心上に配置されていて、搬送空気導入口１５から搬送空気Ｈを導入すると、その搬送空気Ｈ１４は分離筒５の軸中心を通って略真っ直ぐに取出口１７へ向けて流れるようになり易くなっている。
小径部１１の外周面の全体、即ち、小径部１１の傾斜面全体には、複数の篩い目２０（例えばメッシュ）が形成されており、篩い目２０は土等の粒状の物質が通過できる大きさに形成されている。

混合空気導入口１３から導入した混合空気Ｋの殆どが小径部１１の篩い目２０から放出するように、搬送空気導入口１５の口径や篩い目２０の開口総面積（孔の総面積）を設定するのが好ましい。
また、搬送空気導入口１５から導入した搬送空気Ｈの殆どが取出口１７から排出されるように、混合空気Ｋ導入口１５の口径や取出口１７の口径を設定するのが好ましい。即ち、小径部１１から見かけ比重の軽い物質と共に取出口１７から排出される搬送空気Ｈの空気量と、大径部１０から小径部１１へ送る搬送空気Ｈの空気量とを略同じにするのが良い。

前記ケース６は筒状に形成されていて、分離筒５の大径部１０から小径部１１までの大部分を外側から覆っており、篩い目２０から放出された土等の物質を受けて下部から排出することができるようになっている。このケース６には複数の脚体２４が設けられ、脚体２４によりケース６が平坦な設置面に設置できるようになっている。
このケース６は、筒状のケース本体６ａと、ケース本体６ａに着脱自在に接続された排出ユニット６ｂとを有している。排出ユニット６ａはケース本体６ａの下部に接続されていて、円錐状となる円錐部２１と、この円錐部２１から径外方向に突出した筒部２７とを備えている。円錐部２１は下部にいくにしたがって内径が小さくなる形状とされている。筒部２７は円錐部２１の下部から左右両側に突出していて、一方の端部に土４を排出する排出口２３が設けられ、他方の端部に開閉可能なダンパー３３が設けられている。ダンパー３３の開閉度合いを変更することで、分離装置１内の空気量（通気量）の調整ができるようになっている。

ケース本体６ａの正面側又は背面側は点検口２２（点検扉）が設けられており、点検口２２を開閉することでケース本体６ａ内を点検することができるようになっている。
図４に示すように、本発明ではフィルム回収設備２５に上述した分離装置１を設け、回収した農業用のマルチフィルムをフィルム小片３と土４とに分離した。
以下、フィルム回収設備２５と、フィルム小片３と土４とに分離する方法について詳しく説明する。

フィルム回収設備２５は、分離装置１と、分離後のフィルム小片３を回収するフィルム回収機（フィルタボックス）２６と、分離後の土等を回収するダスト回収機（ダストコレクター）２７と、土が付着したフィルム小片２（混合物）を含む混合空気Ｋを分離装置１に送り出す搬送装置（第１ファン）２８とを有している。
分離装置１とフィルム回収機２６との間には、分離されたフィルム小片３を分離装置１から吸引してフィルム回収機２６へ送り出す第２ファン２９が設けられている。分離装置１とダスト回収機２７との間には、分離された土４を分離装置１から吸引してダスト回収機２７へ送り出す第３ファン３０が設けられている。

フィルム回収設備２５よれば、混合物２を搬送装置２８に投入することで分離装置１へ混合空気Ｋを所定の量で送り出すことができる。また、フィルム回収設備２５よれば、第２ファン２９によってフィルム小片３を分離装置１から吸い出してフィルム回収機２６へ格納することができると共に、第３ファン３０によって土４を分離装置１から吸い出してダスト回収機２７へ格納することができる。

フィルム回収設備２５を用いてマルチフィルムをフィルム小片３と土４とに分離する場合、まず、回収したマルチフィルムを破砕機３５にかけてマルチフイルムを小さくする。このとき、破砕されたフィルム小片２は土が付着した混合状態である。
次に、土が付着したフィルム小片２（混合物）を搬送装置２８に投入し混合空気Ｋを分離装置１に導入する。また、搬送装置２８，第２ファン２９，第３ファン３０の吸引力を用いることで、分離筒５の搬送空気導入口１５に搬送空気Ｈを導入する。このとき、搬送装置２８，第２ファン２９，第３ファン３０の吸引力のバランスを適宜調整することによって、混合空気Ｋの空気量と搬送空気Ｈの空気量とを調整している。図４におけるＫ（１０），Ｈ（１０）の数値は混合空気Ｋの空気量を示しており、この実施の形態では、混合空気Ｋの空気量と、搬送空気Ｈの空気量とを略同じにしている。

分離装置１の混合空気導入口１３へ混合空気Ｋを導入すると、大径部１０及び小径部１１により旋回中心が略分離筒５の軸心（中心）となる螺旋流Ｓが発生する。螺旋流Ｓは徐々に下向きに進んでいき、螺旋流Ｓによる遠心力により混合物２が径外方向に寄った状態、即ち、分離筒５の壁部（篩い目２０）に擦れ合いながら次第に下方に移動する。このとき、フィルム小片３に付着した土４は、篩い目２０によって篩いがかけられ分離筒５の外側に放出される。放出された土４はケース６内を通って排出口２３へ移動し、第３ファン３０により吸引されてダスト回収機２７に回収される。

一方で、土４が分離されたフィルム小片３は、螺旋流Ｓの略中心を通って取出口１７へ向けて流れる搬送空気Ｈに押されて取出口１７へ移動する。その後、フィルム小片３は、第２ファン２９により吸引されてフィルム回収機２６に回収される。
以上のように、搬送空気Ｈを螺旋流Ｓの略中心に通したので、螺旋流Ｓの下向きの力を増加させることができ、土のような見かけ比重の重い物質を篩い目２０から放出させ易く、また、搬送空気Ｈによってフィルム小片３のような見かけ比重の軽い物質を取出口１７へ案内し易くしている。また。搬送空気Ｈを流すことで、分離装置１（分離筒５）内に残るフィルム小片３や土４の残存量を従来に比べ非常に少なくすることができる。

本実施形態にかかる発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の分離装置は、土の付着したマルチフィルム２をフィルム小片３と土４とに分離しているが、見かけ比重の軽い物質（例えば、自重により落下し難い物質）と見かけ比重の重い物質（例えば、自重により落下しやすい物質）とを分離することができ、除塵機として用いることもできる。

本発明の分離機の正面図である。 分離機の平面図である。 分離機の内部断面図である。 フィルム回収設備の構成図である。

符号の説明

１ 分離装置
２ 混合物
３ フィルム小片
４ 土
５ 分離筒
６ ケース
１０ 大径部
１１ 小径部
１３ 混合空気Ｋ導入口
１５ 搬送空気Ｈ導入口
１７ 取出口
２３ 排出口

Claims (4)

1. 篩い目を形成した円錐形分離筒内に大径側から見かけ比重が重い土とこの土よりも見かけ比重が軽いフィルムとを含む混合空気を導入して螺旋流を発生させて遠心力で前記土を篩い目から放出させ、
   前記分離筒の大径側中央から小径側へ螺旋流の略中心を通って前記フィルムを搬送する搬送空気を流すことを特徴とする分離方法。
2. 前記小径側から前記フィルムと共に排出される空気量と、大径側から小径側へ送る搬送空気の空気量とを略同じにしていることを特徴とする請求項１に記載の分離方法。
3. 大径部及び小径部を有する円錐形分離筒を備え、前記大径部に円錐形分離筒内で螺旋流となり且つ見かけ比重が重い土とこの土よりも見かけ比重が軽いフィルムとを含む混合空気を導入する混合空気導入口を設け、小径部に前記フィルムを取り出す取出口を設け、この円錐形分離筒に螺旋流によって前記土を放出させる篩い目を形成し、前記篩い目から放出した土を受けるケースを分離筒に包囲しており、
   前記大径部の上部中央側に、前記フィルムを前記取出口に向けて搬送する搬送空気流を導入する搬送空気導入口を設けていることを特徴とする分離装置。
4. 前記搬送空気導入口と取出口とを分離筒の軸心と略同一軸心上に配置していることを特徴とする請求項３に記載の分離装置。

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