JP5603128B2

JP5603128B2 - 分離装置

Info

Publication number: JP5603128B2
Application number: JP2010100963A
Authority: JP
Inventors: 龍平野; 克明帆山
Original assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2030-04-26
Also published as: JP2011230326A

Description

本発明は、分離装置に関し、詳しくは、粉粒体から粉塵などの不純物を捕集する分離装置に関する。

樹脂を成形するときには、通常、原料となる樹脂の粉粒体を溶融して、射出成形または押出成形等の方法により成形する。

樹脂の粉粒体としては、例えば、粉砕等の方法により、パウダー、ペレット等の形状に加工されたものが挙げられる。このような粉粒体には、粉砕等によって生じる微粉や、粉粒体を輸送するときに混ざる不純物などの粉塵が混在している。これら粉塵は、成形品の仕上がりに影響する。

そこで、粉塵を除去する装置として、例えば、材料を混合する流動ホッパーと、流動ホッパーの下端部に接続され、材料を下側から流動ホッパーに供給する供給管と、流動ホッパーの上端部に設けられ、材料を通さずに気体と微粉とを通すフィルターと、フィルターを介して流動ホッパーの上端部に接続され、供給管から流動ホッパーを介してフィルターを通過する気力を発生させる吸引空気源とを備える混合装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。

この混合装置によれば、まず、吸引空気源によって発生された気力により、供給管を介して流動ホッパーへ材料が気力輸送される。

このとき、流動ホッパー内では、下側（供給管）から上側（フィルター）へ向かう気流が発生されており、この気流により、材料が混合される。

同時に、材料に付着または混入している微粉は、気流により材料と分離された後、フィルターを通過して、所定の集塵装置により捕集される。

また、例えば、粒状物の輸送方向上流側から下流側に向かって、第１空気洗浄デッキ、垂直ベンチュリー領域および第２空気洗浄デッキが順次設けられ、第１空気洗浄デッキおよび第２空気洗浄デッキをそれぞれ挟むように、導入側通風孔および排出側通風孔が設けられている除塵機が提案されている（たとえば、特許文献２参照。）。

この除塵機によれば、粒状物は、まず、第１空気洗浄デッキにおいて、導入側通風孔から第１空気洗浄デッキの穴（ｈｏｌｅおよびｓｌｏｔ）を通過して排出側通風孔へ吹き抜ける気流によって、浄化される。

その後、垂直ベンチュリー領域を落下するときに、垂直ベンチュリー領域を吹き上げる気流によって、さらに浄化される。

最後に、第２空気洗浄デッキにおいて、第１空気洗浄デッキと同様に、導入側通風孔から第２空気洗浄デッキの穴を通過して排出側通風孔へ吹き抜ける気流によって、浄化される。

また、例えば、ペレットを上側から下側へ向かって通過させる微粉分離管部と、微粉分離管部内を通過する途中のペレットを衝突させて分散させるためのバッフル部と、微粉分離管部内に、ペレットが通過する方向に対して向流方向（下側から上側へ向かう方向）に、気体を供給する下部気体供給配管と、微粉分離管部の上端部において、ペレットから分離された微粉を吸引する分級部材とを備える微粉除去装置が提案されている（たとえば、特許文献３参照。）。

この微粉除去装置では、微粉分離管部に上側から供給されたペレットは、バッフル部に衝突されて分散された後、微粉分離管部内を上側から下側へ向かって落下する。

一方、下部気体供給配管から供給された気体は、微粉分離管部内を下側から上側に向かって上昇する。

そして、微粉分離管部内を落下途中のペレットに、下側からの気体（上昇気流）が作用することにより、ペレットから微粉が分離される。その後、ペレットは、その重量によって上昇気流に抗して落下する一方、分離された微粉は、上昇気流とともに上昇し、分級部材を通過して捕集される。

特開平１１−１９７４８０号公報米国特許第５０３５３３１号明細書特開２００８−１２７２６号公報

しかるに、上記した特許文献１に記載の混合装置では、流動ホッパー内で材料を混合している。そのため、材料を混合可能な大きさの流動ホッパーが必要であり、混合装置のコンパクト化を図ることが困難である。

また、上記した特許文献２に記載の除塵機では、粒状物の輸送方向上流側から下流側に向かって、第１空気洗浄デッキ、垂直ベンチュリー領域および第２空気洗浄デッキが順次設けられた複雑な構成を有している。そのため、除塵機のコンパクト化を図ることが困難である。

また、上記した特許文献３に記載の微粉除去装置では、微粉分離管部内に、ペレットを衝突させるためのバッフル部が設けられている。そのため、バッフル部の分、微粉分離管部が大型化し、微粉除去装置のコンパクト化を図ることが困難である。

そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、材料から不純物を分離することができる分離装置を提供することにある。

上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、分離装置であって、材料の通過を許容する通路と、前記通路の周方向全域にわたって設けられ、前記材料に含まれる不純物を前記材料から分離する分離部とを備え、前記通路は、前記材料を溶融し成形する成形機の直上に連続して設けられ、前記分離部には、前記材料の通過方向に交差する交差方向一方側において、前記材料の通過を規制するように、前記通路内へ吸気する吸気口と、前記交差方向他方側において、前記材料の通過を規制しつつ前記不純物の通過を許容するように、前記通路内から排気する排気口とが形成されており、前記吸気口から前記排気口へ向かう気流は、前記成形機に入りきらずに前記通路内に堆積した材料に作用することを特徴としている。

このような構成によれば、分離部の交差方向一方側に吸気口が形成され、分離部の交差方向他方側に排気口が形成されている。そして、排気口において、材料の通過を規制しながら不純物の通過を許容している。

そのため、材料の通過方向に交差する交差方向において、吸気口から吸気し排気口から排気することにより、吸気口から排気口へ向かって流れる気流が形成され、排気口において、材料から不純物を分離することができる。

その結果、簡易な構成で、材料から不純物を分離することができる。
また、通路の周方向全域において、材料に対して気流を容易に作用させることができる。
その結果、材料から不純物を、より一層分離することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吸気口と前記排気口とは、対向配置されていることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記吸気口と前記排気口とは、前記通過方向に投影したときに、前記通路の中心に対して対称となるように、配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、吸気口から排気口へ向かう気流を、交差方向に沿って直線的に形成することができる。

そのため、材料に対して気流を容易に作用させることができ、材料から不純物を、より分離することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記分離部は、前記吸気口から前記排気口へ水平方向に向かう気流を形成することを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の発明において、前記通路は、前記材料を貯留するホッパの下側に設けられ、前記ホッパの下側部分は、下方に向かって開口断面積が小さくなるように形成されており、前記通路は、前記ホッパの下端部の開口断面積と同じ開口断面積で延びていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成で、材料から不純物を、より一層分離することができる。

請求項３に記載の発明によれば、材料に対して気流を容易に作用させることができ、材料から不純物を、より分離することができる。

本発明の分離装置の第１実施形態を備える成形装置を示す概略構成図である。図１に示すセパレータを説明するための説明図である。図２に示すセパレータのＡ−Ａ断面図である。本発明の分離装置の第２実施形態に備えられるセパレータを説明するための説明図である。本発明の分離装置の第２実施形態の作用を説明するための説明図である。本発明の分離装置の第３実施形態の作用を説明するための説明図である。本発明の分離装置の第４実施形態の作用を説明するための説明図である。本発明の分離装置の第５実施形態の作用を説明するための説明図である。本発明の分離装置の第６実施形態に備えられるセパレータを説明するための説明図である。本発明の分離装置の第７実施形態を示す概略構成図である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の分離装置の第１実施形態を備える成形装置としての成形機システム１を示す概略構成図である。図２は、図１に示すセパレータを説明するための説明図である。なお、以下の説明において、上下方向は鉛直方向と同じ方向である。

成形機システム１は、図１および図２に示すように、樹脂ペレットなどの材料を貯留するホッパ２、ホッパ２に貯留されている材料を溶融成形する成形機３、および、ホッパ２と成形機３との間に設けられ、ホッパ２から成形機３への材料の通過を許容するセパレータ４と、セパレータ４に気流を供給する気流供給部３０とを備えている。

ホッパ２は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されている。なお、ホッパ２の下側部分は、詳しくは、下方に向かうに従って縮径され、その下側において、筒部５と、ホッパ側フランジ部６とが設けられている。また、ホッパ２の下端部には、図示しないスライドゲートが設けられており、スライドゲート（図示せず）が開位置に配置されているときには、ホッパ２の下端部において材料の通過が許容され、スライドゲート（図示せず）が閉位置に配置されているときには、ホッパ２の下端部において材料の通過が規制される。

筒部５は、ホッパ２の下端部において、下方向に延びる略円筒形状に形成されている。

ホッパ側フランジ部６は、筒部５の下端部において、筒部５の径方向外側に向かって突出する略円環形状に形成されている。また、ホッパ側フランジ部６には、接続管２１（後述）の上端部が嵌合されるホッパ側嵌合部７が形成されている。

ホッパ側嵌合部７は、ホッパ２の筒部５と中心軸線を共有するように、ホッパ側フランジ部６の内側下端縁から上側に向かって切り欠かれる平面視略円環形状に形成されている。また、ホッパ側嵌合部７の直径は、ホッパ２の筒部５の内径よりも大径に形成されている。

なお、ホッパ側フランジ部６には、ボルト２８（後述）を挿通させるための挿通穴（図示せず）が、ホッパ側フランジ部６を上下方向に貫通するように形成されている。

成形機３は、バレル８およびスクリュー９を備えている。

バレル８は、水平方向に延びる略円筒形状に形成されている。また、バレル８の長手方向一端部（紙面左側端部）には、バレル８内で溶融された材料を吐出する吐出口１０が形成されている。また、バレル８の長手方向他端部（紙面右側端部）において、上端部には、バレル８の上端部を上下方向に貫通する材料投入口１１が形成されている。なお、材料投入口１１の直径は、ホッパ２の直径とほぼ同径である。

また、バレル８には、材料投入口１１と連通するように、ジョイント部１２が設けられている。

ジョイント部１２は、筒部１３と成形機側フランジ部１４とを備え、材料投入口１１を囲むように、成形機３の上端部に溶接などにより固定されている。

筒部１３は、略円筒形状に形成され、成形機３の材料投入口１１の周縁部から上方に向かって延びるように配置されている。筒部１３の内径は、成形機３の材料投入口１１の直径とほぼ同径に形成されている。

成形機側フランジ部１４は、筒部１３の上端部において、筒部１３の径方向外側に向かって突出する略円環形状に形成されている。また、成形機側フランジ部１４には、接続管２１（後述）の下端部が嵌合される成形機側嵌合部１５が形成されている。

成形機側嵌合部１５は、ジョイント部１２の筒部１３と中心軸線を共有するように、成形機側フランジ部１４の内側上端縁から下側に向かって切り欠かれる平面視略円環形状に形成されている。また、成形機側嵌合部１５の直径は、ジョイント部１２の筒部１３の内径よりも大径に形成されている。

なお、成形機側フランジ部１４には、ボルト２８（後述）を挿通させるための挿通穴（図示せず）が、ホッパ側フランジ部６の挿通穴（図示せず）に対応するように貫通形成されている。

スクリュー９は、バレル８内に回転自在に配置されている。

図３は、図２に示すセパレータのＡ−Ａ断面図である。

セパレータ４は、図２および図３に示すように、接続管２１とパンチングメタル２２（通路の一例）とを備えている。

接続管２１は、十字管であり、輸送管２３と、気流供給部３０からの気流を輸送管２３内に吸気する吸気管２４と、輸送管２３内から排気する排気管２５とを一体的に備えている。

輸送管２３は、上下方向に延びる略円筒形状に形成されている。また、輸送管２３の上端部の外径は、ホッパ側嵌合部７の直径よりも小径に形成されており、輸送管２３の下端部の外径は、成形機側嵌合部１５の直径よりも小径に形成されている。また、輸送管２３の内径は、ホッパ２の筒部５、および、ジョイント部１２の筒部１３の内径よりも大径に形成されている。

吸気管２４は、輸送管２３の上下方向途中から水平方向一方側に延びる略円筒形状に形成されており、輸送管２３の内側に連通されるように、溶接などの方法により、輸送管２３に接続されている。

排気管２５は、吸気管２４の反対側において、輸送管２３の上下方向途中から水平方向他方側に延びる略円筒形状に形成されており、輸送管２３の内側に連通されるように、溶接などの方法により、輸送管２３に接続されている。また、排気管２５は、上下方向に投影したときに、吸気管２４に対して、輸送管２３の周方向に約１８０°の間隔を隔てて配置されている。また、排気管２５は、上下方向において、吸気管２４と同じ位置に配置されている。

パンチングメタル２２は、金属板から、輸送管２３の上下方向長さとほぼ同等の上下方向長さを有する略円筒形状に形成されている。パンチングメタル２２の外径は、ホッパ２の筒部５、および、ジョイント部１２の筒部１３の内径よりもわずかに大径、かつ、輸送管２３の内径よりも小径に形成されている。また、パンチングメタル２２の内径は、ホッパ２の筒部５、および、ジョイント部１２の筒部１３の内径と同径か、または、わずかに大径に形成されている。

また、パンチングメタル２２には、多数の貫通穴２６が、パンチングメタル２２の径方向に沿って貫通形成されている。

各貫通穴２６は、パンチングメタル２２の周方向すべてにわたる範囲において、互いに間隔を隔てて形成されている。また、各貫通穴２６は、材料の通過を規制しながら不純物（後述）の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有するとともに、不純物（後述）の最大長さよりも長い開口長さを有する開口として形成されている。

また、吸気管２４および排気管２５が延びる方向において、貫通穴２６は、吸気口と排気口とを兼ねる。例えば、パンチングメタル２２の吸気管２４側（水平方向一方側）の約半分部分に形成されている貫通穴２６は、吸気口として作用し、パンチングメタル２２の排気管２５側（水平方向他方側）の約半分部分に形成されている貫通穴２６は、排気口として作用する。

すなわち、パンチングメタル２２の周方向すべてが分離部として作用する。言い換えると、分離部は、パンチングメタル２２の周方向全域にわたって設けられている。また、吸気管２４側の貫通穴２６と、排気管２５側の貫通穴２６とは、上下方向に投影したときに、パンチングメタル２２の中心軸線に対して対称となっている。

また、セパレータ４は、上下１対のパッキン２７を備えている。

パッキン２７は、略円環形状に形成されており、その内径は、パンチングメタル２２の外径よりもわずかに大径に形成されており、その外径は、ホッパ側嵌合部７および成形機側嵌合部１５の直径よりもわずかに小径に形成されている。

そして、ホッパ側フランジ部６と成形機側フランジ部１４との間において、接続管２１とパンチングメタル２２が保持されている。

詳しくは、まず、ホッパ側嵌合部７に上側のパッキン２７が嵌合され、成形機側嵌合部１５に下側のパッキン２７が嵌合されている。

そして、パンチングメタル２２の上端部は、上側のパッキン２７の内側に嵌合されるとともに、ホッパ２の筒部５の下端縁に下方から当接されている。また、パンチングメタル２２の下端部は、下側のパッキン２７の内側に嵌合されるとともに、ジョイント部１２の筒部１３の下端縁に上方から当接されている。

また、輸送管２３の上端部が、上側のパッキン２７の下端縁に下方から当接されるように、ホッパ側嵌合部７に嵌合されている。また、輸送管２３の下端部は、下側のパッキン２７の上端縁に上方から当接されるように、成形機側嵌合部１５に嵌合されている。

これにより、輸送管２３とパンチングメタル２２とが中心軸線を共有するように、接続管２１の輸送管２３内にパンチングメタル２２が挿通されている。

そして、ホッパ側フランジ部６および成形機側フランジ部１４の各挿通穴（図示せず）にボルト２８が挿通されて、ナット２９がボルト２８の下端部に螺合されることにより、ホッパ２、セパレータ４および成形機３が連結されている。すなわち、セパレータ４は、成形機３の近傍、より具体的には、成形機３の直上に配置されている。

気流供給部３０は、図１に示すように、ブロワ３１（気流発生手段の一例）と、吸気ライン３２と、排気ライン３３と、フィルタ３４（捕集手段の一例）とを備えている。

ブロワ３１は、排気管２５を介して輸送管２３内の空気を吸引するとともに、吸気管２４を介して輸送管２３内に空気を供給することにより、輸送管２３内に気流を発生させる。

吸気ライン３２は、ブロワ３１からの気流をセパレータ４に供給する配管であり、その吸気方向上流側端部がブロワ３１に接続されるとともに、その吸気方向下流側端部がセパレータ４の吸気管２４に接続されている。

排気ライン３３は、セパレータ４内を排気する配管であり、その排気方向上流側端部がセパレータ４の排気管２５に接続されるとともに、その排気方向下流側端部がブロワ３１に接続されている。

フィルタ３４は、排気ライン３３の途中、すなわち、排気管２５側の貫通穴２６と、ブロワ３１との間に設けられている。フィルタ３４は、セパレータ４からの排気に含まれる不純物を捕集する。

次いで、成形機システム１の成形動作を説明する。

成形機システム１を用いて、材料を溶融し、溶融された材料を成形するには、まず、ブロワ３１を作動させる。

ブロワ３１が作動されると、排気管２５および排気ライン３３を介して、輸送管２３からブロワ３１へ排気され、吸気ライン３２および吸気管２４を介して、ブロワ３１から輸送管２３内に吸気される。これにより、輸送管２３内では、吸気管２４から排気管２５へ、水平方向に向かう気流が形成される。

次いで、スライドゲート（図示せず）を開位置に配置させて、ホッパ２に貯留されている材料を、セパレータ４を介して成形機３へ供給する。すると、ホッパ２から成形機３へ供給される材料は、セパレータ４のパンチングメタル２２内を上方から下方へ通過して、バレル８内に供給される。すなわち、パンチングメタル２２は、上方から下方への材料の通過を許容している。なお、材料には、粉砕や乾燥などの前処理において、粉塵などの不純物が混入している場合がある。

そして、バレル８内に材料が満たされると、バレル８に入りきらない材料が、セパレータ４の輸送管２３内に上下方向に堆積される。

なお、堆積された材料の上端部は、セパレータ４の上下方向途中（材料の上端部が、セパレータ４の輸送管２３内に位置される場合）、または、セパレータ４の下端部よりも下方（材料の上端部が、バレル８内に位置されている場合）のいずれに位置されてもよい。好ましくは、材料の上端部は、セパレータ４の上下方向途中に位置される。

そして、材料の上端部がセパレータ４の上下方向途中に位置されている場合には、輸送管２３内の材料は、バレル８内の材料が溶融され、溶融された材料が吐出口１０から吐出されるに従って、順次バレル８内に供給される。なお、輸送管２３内に堆積されている材料が減少すると、公知のレベルセンサ（図示せず）の検知に基づいてスライドゲート（図示せず）が作動され、ホッパ２から成形機３へ、順次材料が供給される。

このとき、輸送管２３内をバレル８に向かって移動する材料は、パンチングメタル２２内において、吸気管２４から排気管２５へ向かう気流（水平方向に向かう気流）を、上方から下方へ通過する。すなわち、輸送管２３内を上方から下方へ通過する材料に対して、その通過方向に交差する水平方向から、気流が作用される。

水平方向へ向かう気流の流速は、輸送管２３内をバレル８に向かって移動する材料の移動速度以上である。

このとき、輸送管２３内をバレル８に向かって移動する材料は、堆積された状態で徐々に下方へ移動される。そして、下方へ移動されている材料に、水平方向から気流が作用される。これにより、気流によって材料の移動速度が変動することが抑制される。

そして、材料に気流が作用されると、パンチングメタル２２において、排気管２５側の貫通穴２６に対する材料の通過が規制されるとともに、排気管２５側の貫通穴２６に対する不純物の通過が許容されることにより、不純物が排気管２５側の貫通穴２６を通過して、パンチングメタル２２内を通過途中の材料から、不純物が分離される。

分離された不純物は、気流とともに、排気管２５側の貫通穴２６、排気管２５および排気ライン３３を介してフィルタ３４に捕集される。

また、材料の上端部がセパレータ４の下端部よりも下方に位置している場合には、材料は、ホッパ２から成形機３へ向かって輸送管２３内を落下する。そして、輸送管２３内を落下する材料に対して、上記した気流が作用される。この場合においても、材料が輸送管２３内を落下している間、材料から不純物が分離、除去される。

そして、バレル８内に供給された材料は、バレル８内において加熱されて溶融されながら、スクリュー９の回転により、吐出口１０へ向かって搬送される。その後、溶融された材料は、吐出口１０から吐出されて、所定の形状に成形される。

この分離装置（セパレータ４および気流供給部３０）によれば、パンチングメタル２２の吸気管２４側に、吸気口として作用する貫通穴２６が形成され、パンチングメタル２２の排気管２５側に、排気口として作用する貫通穴２６が形成されている。そして、排気管２５側の貫通穴２６において、材料の通過を規制しながら不純物の通過を許容している。

そのため、上下方向（材料の通過方向）に交差する水平方向（交差方向）において、吸気管２４側の貫通穴２６から吸気し、排気管２５側の貫通穴２６から排気することにより、吸気管２４側の貫通穴２６から排気管２５側の貫通穴２６へ向かって流れる気流が形成され、排気管２５側の貫通穴２６において、材料から不純物を分離することができる。

その結果、簡易な構成で、材料から不純物を分離することができる。

また、この分離装置によれば、吸気管２４側の貫通穴２６と、排気管２５側の貫通穴２６とは、上下方向に投影したときに、輸送管２３内のパンチングメタル２２の中心に対して対称となるように、対向配置されている
そのため、吸気管２４側の貫通穴２６から排気管２５側の貫通穴２６へ向かう気流を、水平方向に沿って直線的に形成することができる。

また、この分離装置によれば、パンチングメタル２２は、輸送管２３の周方向全域にわたって設けられている。

そのため、輸送管２３の周方向全域において、材料に対して気流を容易に作用させることができる。

その結果、材料から不純物を、より一層分離することができる。

また、この分離装置によれば、排気管２５側の貫通穴２６とブロワ３１との間において、分離された不純物を、フィルタ３４によって捕集することができる。

また、上記した特許文献１のように、ペレットをバッフル部に衝突させて分散させると、その衝突によってペレットが損傷したり、新たな微粉が発生したりする。

しかし、この分離装置によれば、輸送管２３内には、輸送管２３内を通過する材料と衝突する衝突部材（例えば、上記特許文献１に記載のバッフル部）が設けられていない。

そして、輸送管２３内に上下方向に堆積されている材料に、水平方向から気流を作用させて（つまり、輸送管２３内に堆積されることによって水平方向への移動が規制されている材料に対して、水平方向から気流を作用させている。）、材料から不純物を分離させている。

そのため、材料を衝突部材に衝突させることなく、材料と気流との水平方向における相対速度の差によって、材料から不純物を分離させることができる。

その結果、材料の損傷や、新たな不純物の発生を抑制しながら、材料から不純物を分離させることができる。
（第２実施形態）
図４は、本発明の分離装置の第２実施形態に備えられるセパレータを説明するための説明図である。図５は、本発明の分離装置の第２実施形態の作用を説明するための説明図である。図４および図５において、第１実施形態と同様の部材には、第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した第１実施形態では、上下方向に延びる輸送管２３に交差するように、水平方向一方に吸気管２４を設けるとともに、水平方向他方に排気管２５を設け、輸送管２３内に水平方向へ向かう気流を発生させたが、第２実施形態では、吸気部４２を上側に設けるとともに、排気部４４を下側に設け、吸気部４２から吸気され、通路内を下降し、通路の下端部において排気部４４から排出される気流を形成してもよい。

第２実施形態では、セパレータ４１は、図４および図５に示すように、吸気部４２、中継管４３、排気部４４、および、上下１対のパッキン４０を備えている。

吸気部４２は、セパレータ４１の上端部において、上下方向に延びる略円筒形状に形成されており、吸気部本体４５と、第１パンチングメタル４６（分離部の一例）とを備えている。

吸気部本体４５は、上下方向に肉厚の略円筒形状に形成されている。吸気部本体４５の外径は、ホッパ側フランジ部６の外径よりも小径に形成されている。また、吸気部本体４５の内径は、ホッパ側フランジ部６の内径よりもわずかに大径に形成されている。

また、吸気部本体４５には、対向部４７と、１対の吹込み口４８とが形成されている。

対向部４７は、吸気部本体４５の上端縁から、下端縁の手前までにわたって、その内周面から径方向外方に向かって、断面視略矩形状に切り欠かれている。なお、対向部４７は、吸気部本体４５の径方向において、第１パンチングメタル４６に対して間隔を隔てて対向されている。

両吹込み口４８は、吸気部本体４５の外周面から径方向内方に向かって、対向部４７まで貫通形成されている。また、両吹込み口４８は、吸気部本体４５の径方向において、互いに対向配置されている。詳しくは、両吹込み口４８は、セパレータ４１において、周方向に１８０°の間隔を隔てて配置されるように形成されている。また、両吹込み口４８には、吸気ライン３２の吸気方向下流側端部が接続されている。

なお、吸気部本体４５には、ホッパ側フランジ部６の挿通穴（図示せず）に対応するように、ボルト２８（後述）を挿通させるための挿通穴（図示せず）が貫通形成されている。

第１パンチングメタル４６は、金属板から、吸気部本体４５の上下方向長さとほぼ同等の上下方向長さを有する略円筒形状に形成されている。第１パンチングメタル４６の外径は、吸気部本体４５の内径よりもわずかに小径に形成されている。

また、第１パンチングメタル４６には、多数の吸気部側貫通穴４９（吸気口の一例）が、第１パンチングメタル４６の径方向に沿って貫通形成されている。

各吸気部側貫通穴４９は、第１パンチングメタル４６の周方向すべてにわたる範囲において、互いに間隔を隔てて形成されている。また、各吸気部側貫通穴４９は、材料の通過を規制しながら不純物の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有するとともに、不純物の最大長さよりも長い開口長さを有する開口として形成されている。

そして、第１パンチングメタル４６は、その下端部の外面が、吸気部本体４５の下端部（対向部４７が形成されていない部分）の内面に当接するように、吸気部本体４５に嵌合されている。

中継管４３は、無色透明のガラスやプラスチックなどから上下方向に延びる略円筒形状に形成されている。また、中継管４３の外径は、吸気部本体４５の内径よりも大径に形成されており、中継管４３の内径は、吸気部本体４５の内径よりもわずかに小径に形成されている。なお、中継管４３は、ホッパ２から成形機３へ供給される材料を目視するための覗き窓としても作用する。

排気部４４は、セパレータ４１の下端部において、上下方向に肉厚の略円筒形状に形成されており、排気部本体５０と、第２パンチングメタル５１（分離部の一例）とを備えている。なお、排気部４４は、セパレータ４１の下端部近傍に配置されていれば特に限定されないが、好ましくは、セパレータ４１の最下端部に配置される。

排気部本体５０は、吸気部４２の吸気部本体４５とほぼ同径の略円筒形状に形成されている。また、排気部本体５０には、対向部５２と、１対の吸出し口５３とが形成されている。

対向部５２は、排気部本体５０の上下方向略中央において、その内周面から径方向外方に向かって、断面視略矩形状に切り欠かれている。

そして、対向部５２より上側の排気部本体５０の内径は、第２パンチングメタル５１の外径よりも小径に形成されている。また、対向部５２より下側の排気部本体５０の内径は、第２パンチングメタル５１の外径よりもわずかに大径に形成されている。

両吸出し口５３は、排気部本体５０の外周面から径方向内方に向かって、対向部５２まで貫通形成されている。また、両吸出し口５３は、排気部本体５０の径方向において、互いに対向配置されている。詳しくは、両吸出し口５３は、セパレータ４１において、周方向に１８０°の間隔を隔てて配置されるように形成されている。なお、両吸出し口５３には、排気ライン３３の排気方向上流側端部が接続されている。

なお、排気部本体５０には、ホッパ側フランジ部６の挿通穴（図示せず）に対応するように、ボルト２８（後述）を挿通させるための挿通穴（図示せず）が貫通形成されている。

第２パンチングメタル５１は、金属板から、排気部本体５０の下端縁から対向部５２の上端縁までに相当する上下方向長さの略円筒形状に形成されている。また、第２パンチングメタル５１は、第１パンチングメタル４６および中継管４３とともに、通路を形成している。

また、第２パンチングメタル５１には、多数の排気部側貫通穴５４（排気口の一例）が、第２パンチングメタル５１の径方向に沿って貫通形成されている。

排気部側貫通穴５４は、第２パンチングメタル５１の周方向すべてにわたる範囲において、互いに間隔を隔てて形成されている。また、各排気部側貫通穴５４は、材料の通過を規制しながら不純物の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有するとともに、不純物の最大長さよりも長い開口長さを有する開口として形成されている。

そして、第２パンチングメタル５１は、その上端縁が、対向部５２より上側の排気部本体５０に下方から当接するとともに、その下端部の外面が、排気部本体５０の下端部（対向部５２より下側の部分）の内面に当接するように、排気部本体５０に嵌合されている。

パッキン４０は、略円環形状に形成されており、その内径は、中継管４３の外径よりも小径に形成されており、その外径は、中継管４３の外径よりも大径に形成されている。また、上側のパッキン４０は、吸気部本体４５と中継管４３との間に設けられており、下側のパッキン４０は、排気部本体５０と中継管４３との間に設けられている。

そして、ホッパ２のホッパ側フランジ部６と、ジョイント部１２との間において、上方から順次、吸気部４２、上側のパッキン４０、中継管４３、下側のパッキン４０、および、排気部４４が配置され、各挿通穴（図示せず）にボルト２８が挿通されて、ナット２９がボルト２８の下端部に螺合されることにより、ホッパ２、セパレータ４１および成形機３が連結されている。

次いで、成形機システム１の成形動作を説明する。

図５は、本発明の分離装置の第２実施形態の作用を説明するための説明図である。

セパレータ４１には、図５に示すように、上端部の吹込み口４８から、空気（または窒素ガスなどの不活性気体）が吸気される。同時に、セパレータ４１内の空気は、吸引ブロワ３１により、下端部の吸出し口５３から排気される。

すると、吸気された空気は、対向部４７から、第１パンチングメタル４６の吸気部側貫通穴４９を介して通路内へ供給され、通路内を上方から下方へ向かって流れる。

その後、通路内を下降した空気は、第２パンチングメタル５１の排気部側貫通穴５４、および、対向部５２を順次通過して、吸出し口５３から排出される。

つまり、セパレータ４１の通路内には、吸気部側貫通穴４９から吸気され、通路内を下降し、通路の下端部（第２パンチングメタル５１）において排気部側貫通穴５４から排出される気流が形成される。

そして、第２パンチングメタル５１において、排気部側貫通穴５４に対する材料の通過が規制されるとともに、排気部側貫通穴５４に対する不純物の通過が許容されることにより、不純物が分離される。

分離された不純物は、気流とともに、排気部側貫通穴５４、吸出し口５３および排気ライン３３を介してフィルタ３４に捕集される。

第２実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の気流形成部における気流を説明するための説明図である。図６において、第２実施形態と同様の部材には、第２実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した第２実施形態では、セパレータ４１の上端部に吸気部４２を設け、セパレータ４１の下端部に排気部４４を設けたが、第３実施形態では、吸気部４２をセパレータ４１の下端部に設け、排気部４４をセパレータ４１の上端部に設けてもよい。

第３実施形態のセパレータ４１では、図６に示すように、下端部の吸気部４２の吹込み口４８から、空気（または窒素ガスなどの不活性気体）が吸気されると同時に、セパレータ４１内の空気は、吸引ブロワ３１により、上端部の排気部４４の吸出し口５３から排気される。

すると、吸気部４２において吸気された空気は、対向部４７から、第１パンチングメタル４６の吸気部側貫通穴４９を介してセパレータ４１の通路内へ吸気され、通路内を下方から上方へ向かって流れる。

その後、通路内を上昇した空気は、排気部４４において、第２パンチングメタル５１の排気部側貫通穴５４、および、対向部５２を順次通過して、吸出し口５３から排出される。

つまり、セパレータ４１の通路内には、吸気部側貫通穴４９から吸気され、通路内を上昇する気流、および、通路の上端部（第２パンチングメタル５１）において排気部側貫通穴５４から排出される気流が形成される。

第３実施形態においても、上記した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態の気流形成部における気流を説明するための説明図である。図７において、第２実施形態と同様の部材には、第２実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した第２実施形態では、セパレータ４１の上端部に吸気部４２を設け、セパレータ４１の下端部に排気部４４を設けたが、第４実施形態では、吸気部４２をセパレータ４１の上端部および下端部に設け、それらの間、すなわち、セパレータ４１の上下方向略中央に排気部４４を設けてもよい。

第４実施形態のセパレータ４１では、図７に示すように、上端部および下端部の吸気部４２の吹込み口４８から、空気（または窒素ガスなどの不活性気体）が吸気されると同時に、セパレータ４１内の空気は、吸引ブロワ３１により、上下方向略中央の排気部４４の吸出し口５３から排気される。

すると、上側の吸気部４２から吸気された空気は、対向部４７から、第１パンチングメタル４６の吸気部側貫通穴４９を介して通路内へ供給され、通路内を上方から下方へ向かって流れる。

また、下側の吸気部４２から吸気された空気は、対向部４７から、第１パンチングメタル４６の吸気部側貫通穴４９を介して通路内へ供給され、通路内を下方から上方へ向かって流れる。

その後、通路内を下降した空気、および、通路内を上昇した空気は、排気部４４において、第２パンチングメタル５１の排気部側貫通穴５４、および、対向部５２を順次通過して、吸出し口５３から排出される。

つまり、セパレータ４１の通路内には、上側の吸気部側貫通穴４９から吸気され、通路内を下降する気流と、下側の吸気部側貫通穴４９から吸気され、通路内を上昇する気流と、通路の上下方向略中央において排気部側貫通穴５４から排出される気流とが形成される。

第４実施形態においても、上記した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第５実施形態）
図８は、第５実施形態の気流形成部における気流を説明するための説明図である。図８において、第２実施形態と同様の部材には、第２実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した第２実施形態では、セパレータ４１の上端部に吸気部４２を設け、セパレータ４１の下端部に排気部４４を設けたが、第５実施形態では、排気部４４をセパレータ４１の上端部および下端部に設け、それらの間、すなわち、セパレータ４１の上下方向略中央に吸気部４２を設けてもよい。

第５実施形態のセパレータ４１では、図８に示すように、上下方向略中央の吸気部４２の吹込み口４８から、空気（または窒素ガスなどの不活性気体）が吸気されると同時に、セパレータ４１内の空気は、吸引ブロワ３１により、上端部および下端部の排気部４４の吸出し口５３から排気される。

すると、上下方向略中央の吹込み口４８から吸気された空気は、対向部４７から、第１パンチングメタル４６の吸気部側貫通穴４９を介して通路内へ供給され、通路内を上方から下方へ向かって流れる気流と、通路内を下方から上方へ向かって流れる気流とに分割される。

その後、通路内を上昇した空気は、上側の排気部４４において、第２パンチングメタル５１の排気部側貫通穴５４、および、対向部５２を順次通過して、吸出し口５３から排出される。

また、通路内を下降した空気は、下側の排気部４４において、第２パンチングメタル５１の排気部側貫通穴５４、および、対向部５２を順次通過して、吸出し口５３から排出される。

つまり、通路内には、上下方向略中央の吹込み口４８から吸気され、通路内を上昇する気流と、上下方向略中央の吹込み口４８から吸気され、通路内を下降する気流と、通路の上端部（上側の第２パンチングメタル５１）において吸出し口５３から排出される気流と、通路の下端部（下側の第２パンチングメタル５１）において吸出し口５３から排出される気流とが形成される。

そして、上側および下側の第２パンチングメタル５１において、排気部側貫通穴５４に対する材料の通過が規制されるとともに、排気部側貫通穴５４に対する不純物の通過が許容されることにより、不純物が分離される。

第５実施形態においても、上記した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第６実施形態）
図９は、本発明の分離装置の第６実施形態に備えられるセパレータを説明するための説明図である。図９において、第２実施形態と同様の部材には、第２実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した第２実施形態では、第１パンチングメタル４６および第２パンチングメタル５１に、それらの周方向すべてにわたる範囲において、互いに間隔を隔てて、多数の吸気部側貫通穴４９および排気部側貫通穴５４を形成したが、第６実施形態では、図９に示すように、第１パンチングメタル４６および第２パンチングメタル５１に、吸気部側スリット５５（吸気口の一例）および排気部側スリット５６（排気口の一例）を周方向に沿って長手に形成している。

第６実施形態では、第１パンチングメタル４６には、上下方向に間隔を隔てて２つの吸気部側スリット５５が形成されている。

吸気部側スリット５５は、第１パンチングメタル４６の周方向に延び、第１パンチングメタル４６の周方向すべてにわたって、第１パンチングメタル４６を径方向に貫通するように形成されている。また、各吸気部側スリット５５の上下方向長さは、材料の通過を規制しながら不純物の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有するとともに、不純物の最大長さよりも長い開口長さを有する開口として形成されている。

また、第２パンチングメタル５１には、上下方向に間隔を隔てて３つの排気部側スリット５６が形成されている。

排気部側スリット５６は、吸気部側スリット５５と同様に、第２パンチングメタル５１の周方向に延び、第２パンチングメタル５１の周方向すべてにわたって、第２パンチングメタル５１を径方向に貫通するように形成されている。また、各排気部側スリット５６の上下方向長さは、材料の通過を規制しながら不純物の通過を許容するように、材料の最小長さよりも短い開口長さを有するとともに、不純物の最大長さよりも長い開口長さを有する開口として形成されている。

そして、ブロワ３１が作動されると、上端部の吹込み口４８からセパレータ４１内に吸気されると同時に、セパレータ４１内の空気が下端部の吸出し口５３から排気されると、吸気された空気は、対向部４７から、第１パンチングメタル４６の吸気部側スリット５５を介して通路内へ供給され、通路内を上方から下方へ向かって流れる。

その後、通路内を下降した空気は、第２パンチングメタル５１の排気部側スリット５６、および、対向部５２を順次通過して、吸出し口５３から排出される。

つまり、セパレータ４１の通路内には、第２実施形態と同様に、吸気部側スリット５５から吸気され、通路内を下降し、通路の下端部（第２パンチングメタル５１）において排気部側スリット５６から排出される気流が形成される。

第６実施形態においても、上記した第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第７実施形態）
図１０は、本発明の分離装置の第７実施形態を示す概略構成図である。図１０において、第１実施形態と同様の部材には、第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。

上記した第１実施形態では、吸気ライン３２の途中には、何も設けず、排気ライン３３の途中に、フィルタ３４を設けたが、第７実施形態では、気流供給部３０において、吸気ライン３２の途中にヒータ６１およびイオン風供給部６２を設け、排気ライン３３の途中において、フィルタ３４とブロワ３１との間にドライエア供給部６３を設ける。

ヒータ６１は、吸気ライン３２の途中に設けられており、吸気ライン３２を通過してブロワ３１からセパレータ４へ向かう気流を加熱する。

イオン風供給部６２は、吸気ライン３２の途中において、ヒータ６１とセパレータ４との間に設けられており、吸気ライン３２内にイオン風を吹き込む。吹き込まれたイオン風は、セパレータ４において材料と作用したときに、材料や不純物の表面に発生している静電気を除電する。これにより、材料と不純物との静電気による付着を抑制し、材料から不純物を、容易に分離させることができる。

ドライエア供給部６３は、排気ライン３３の途中において、フィルタ３４とブロワ３１との間に設けられており、排気ライン３３内に乾燥空気を吹き込む。

また、第７実施形態の気流供給部３０は、バイパスライン６４を備えている。

バイパスライン６４は、その一端部が、フィルタ３４とドライエア供給部６３との間において、排気ライン３３に接続され、その他端部が、ヒータ６１とイオン風供給部６２との間において、吸気ライン３２に接続されている。

第７実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（その他の実施形態）
上記した第１実施形態では、分離装置は、ホッパ２と成形機３との間、すなわち、成形機３の近傍に配置されたが、特に限定されることなく、材料が自由落下により輸送される通路に配置することができる。

２２パンチングメタル（分離部、通路）
２６貫通穴（吸気口、排気口）
３１ブロワ（気流発生手段）
３４フィルタ（捕集手段）
４３中継管（通路）
４６第１パンチングメタル（分離部、通路）
４９吸気部側貫通穴（吸気口）
５１第２パンチングメタル（分離部、通路）
５４排気部側貫通穴（排気口）
５５吸気部側スリット（吸気口）
５６排気部側スリット（排気口）

Claims

材料の通過を許容する通路と、
前記通路の周方向全域にわたって設けられ、前記材料に含まれる不純物を前記材料から分離する分離部と
を備え、
前記通路は、前記材料を溶融し成形する成形機の直上に連続して設けられ、
前記分離部には、
前記材料の通過方向に交差する交差方向一方側において、前記材料の通過を規制するように、前記通路内へ吸気する吸気口と、
前記交差方向他方側において、前記材料の通過を規制しつつ前記不純物の通過を許容するように、前記通路内から排気する排気口とが形成されており、
前記吸気口から前記排気口へ向かう気流は、前記成形機に入りきらずに前記通路内に堆積した材料に作用する
ことを特徴とする、分離装置。
前記吸気口と前記排気口とは、対向配置されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の分離装置。
前記吸気口と前記排気口とは、前記通過方向に投影したときに、前記通路の中心に対して対称となるように、対向配置されている
ことを特徴とする、請求項２に記載の分離装置。
前記分離部は、前記吸気口から前記排気口へ水平方向に向かう気流を形成する
ことを特徴とする、請求項２または３に記載の分離装置。
前記通路は、前記材料を貯留するホッパの下側に設けられ、
前記ホッパの下側部分は、下方に向かって開口断面積が小さくなるように形成されており、
前記通路は、前記ホッパの下端部の開口断面積と同じ開口断面積で延びている
ことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の分離装置。