JP6587786B2 - 蝶番連結された下部が設けられた粉体回収サイクロンを有する粉体塗装システム - Google Patents

Description

本発明は、包括的には、粉体塗装システム及び粉体塗装プロセスとともに使用することができるような粉体回収サイクロン分離器に関する。本発明は、より詳細には、２つの部分で構成された粉体回収サイクロン分離器に関し、２つの部分は、清掃作業及び他のメンテナンス作業の際に容易に操作することができ、また、本発明は、粉体塗装システムにおけるそのような粉体回収サイクロン分離器の使用に関する。

粉体塗料は、通常、スプレー塗布装置及びスプレー塗布プロセスによって物体すなわち加工物に塗布される。これらのスプレー塗布装置及びスプレー塗布プロセスは、よく知られているように静電プロセス及び非静電プロセスを含む。加工物に対する粉体塗料のスプレー塗布は多くの場合、スプレーブース内でなされ、スプレーブースは、粉体塗装作業時に加工物に付着しなかった粉体スプレー飛沫を収容及び回収するために使用される。粉体スプレー飛沫は、ブースから回収され、再使用のために再循環されて給送中枢機器に戻されるか、又は別様に廃棄処分されるか又は他の使用のために処分することができる。粉体サイクロン分離器は、一般に、粉体回収システムの一部として使用され、それによって、空気に乗せられた粉体スプレー飛沫は、スプレーブースから配管を通ってサイクロン分離器へ引き込まれ、サイクロン分離器は、空気に乗せられている粉体を取り除くように動作する。分離した粉体は、粉体サイクロン分離器の底部に落下し、そして、容器へ移送される。

粉体塗装システムの重要な側面のうちの１つは、粉体塗料替え作業、並びに、そのような替え作業に伴う、関連システムの稼働停止時間及び労力である。例えば、塗布した粉体の色を替える必要がある場合、システム全体を清掃し、直前まで使用していた色を取り除かねばならず、その後で次の色を塗布することができる。これには、スプレーガン、給送ホース、スプレーブース及びサイクロン分離器を清掃及び清浄する必要性が伴う。

本明細書における開示の一態様によれば、サイクロンの例示的な実施形態は、第１の部分すなわち上側部分及び第２の部分すなわち下側部分を備える。サイクロン上側部分及びサイクロン下側部分は、関節連結部によってともに連結すなわち機械的に接続される。サイクロン下側部分は、関節連結部を中心とした移動によって上側部分に対して枢動可能である。サイクロンは任意選択的に、枠体上に支持されてもよい。
別の実施形態では、サイクロンは、第２の部分すなわち下側部分を備え、第２の部分は、第１の部分すなわち上側部分に対して第１の位置と第２の位置との間で関節連結部を中心に枢動可能である。第２の部分は、第１の位置にあるときに、第１の軸線すなわち鉛直線に沿って第１の部分と一直線に整列され、第２の部分が第１の位置から第２の位置へ移動すると、第１の軸線とは異なる第２の軸線上に整列される。更なる実施形態では、第２の軸線は、例えば、第１の軸線に対して垂直であるものとすることができ、第１の位置で、第２の部分は、水平であり、第１の位置で、第２の部分は、鉛直であり、かつ第１の部分と一直線に整列される。

別の実施形態では、サイクロンは、第２の部分すなわち下側部分を備え、第２の部分は、第１の位置と第２の位置との間で関節連結部を中心に第１の部分すなわち上側部分に対して枢動可能である。第２の部分は、第１の位置にあるときに、鉛直線に沿って第１の部分と整列され、第１の位置から第２の位置へ移動すると、鉛直線とは異なる第２の軸線上に整列される。第２の部分が第２の位置にあるとき、サイクロンの渦流動作が阻止される。渦流動作は、第１の位置と第２の位置との間の遷移位置において阻止され得る。

別の実施形態では、サイクロンは、第１の部分すなわち上側部分及び第２の部分すなわち下側部分を備える。上側部分及び下側部分は、関節連結部によってともに連結される。下側部分は、関節連結部を中心とした移動によって上側部分に対して枢動可能である。下側部分は、第１の位置と第２の位置との間で関節連結部を中心に上側部分に対して枢動可能であり、第２の部分は、第１の位置にあるときに、第１の軸線に沿って第１の部分と一直線に整列され、第１の位置から第２の位置へ移動すると、第１の軸線とは異なる第２の軸線上に整列される。第２の部分が第２の位置にあるとき、第２の部分の出口は、吸引機構、例えば排気管に対して開口する。

別の実施形態では、記載されているタイプのサイクロンは、粉体塗装システムにおいて使用される。

本明細書における開示の別の態様によれば、粉体回収システムにおいて使用されるサイクロン分離器を清掃する方法の一実施形態は、サイクロンに吸引を行うステップと、サイクロンの下側部分の出口が吸引機構に対して提供されるとともに開口するように、下側部分を上側部分から離すように揺動させるステップと、粉体が吸引機構内へ引き込まれている状態でサイクロンの下側部分の内面を清掃するステップと、を含むことができる。本明細書に記載されている本方法は、例えば、色替え作業時に用いることができる。

本発明のこれらの態様及び利点並びに他の態様及び利点、本明細書における実施形態及び開示は、以下の詳細な説明及び添付図面から容易に理解及び認識されるであろう。

本開示による粉体サイクロン分離器の一実施形態の正面斜視図である。 本開示によるツインサイクロン（双胴型サイクロン）の実施形態の概略図である。 図１の実施形態の後面斜視図である。 明確にするために、粉体移送受け皿及び粉体移送接続部分が省略されているサイクロンが枠体上に支持されている図１の実施形態の立面斜視図である。 サイクロン下側部分が第１の位置すなわち動作可能な位置にあるとともに粉体移送接続部分が解放位置にある図１の実施形態において用いられている関節連結部の拡大立面斜視図である。 サイクロン下側部分が第２の位置すなわち清掃位置にある図４の拡大斜視図である。 粉体移送接続部分が掛け金掛け位置にある図４と同様の図である。 第１の円錐形下部と第２の円錐形下部との間の縦断面に沿って取った第２の位置すなわち清掃位置にあるサイクロン下側部分の側面図である。 第２の位置すなわち清掃位置にあるサイクロン下側部分の側面図である。 粉体移送接続部分１４４の一実施形態の斜視図である。 図７Ａの拡大図である。 サイクロン下側部分が第２の位置すなわち清掃位置にある図３の構成の側面図である。 吸引機構の斜視図である。 本開示に提示される本発明及び実施形態とともに用いることができるような従来技術の粉体塗装システムを示す図である。

本明細書における種々の実施形態は、本明細書においてサイクロンとも呼ばれる粉体回収サイクロン分離器の特定の形態及び構造を示しているが、種々の発明を単独で、様々な組合せにおいて、及び／又は、全体として様々なサイクロン設計とともに用いることができる。本開示が利用するサイクロンの基本的な構造上の特徴は、円筒形であることが一般的である第１の部分すなわち上側部分と、円錐形であることが一般的である第２の部分すなわち下側部分である。サイクロンは、本明細書における本発明を実施するのに必須ではない構造を形成する多くの他の任意選択的な構造上の特徴を有し得る。従来的に、上側部分は、取入れ部と、粉体回収部とを有する。取入れ部は、空気に乗せられた粉体の流れをこの取入れ部に対して接線方向の入口において受け取り、粉体回収部は、サイクロンにより分離した粉体がこの粉体回収部を通って出口へ落下する。限定はしないが、サイクロン又は粉体塗装システムのスプレーブース、給送中枢機器、スプレーガン等の種々の部品の本明細書における全ての他の例示的な実施形態は、特定のスプレー塗装作業又はスプレー塗装プロセスに関して選択することができる任意選択的な設計特徴部である。換言すれば、本明細書において開示されるサイクロンの概念は、粉体塗料を供給する給送中枢機器と、スプレーガンと、スプレーブース、スプレーガン、ガン制御システム、ガン移動機、往復動機器、揺動機器、オーバーヘッドコンベヤーシステム等の電子制御システムとを含む広く多様なサイクロン特徴部及びシステム特徴部とともに用いることができる。本発明は、また、いかなる特定の噴霧技術にも限定されず、濃厚相粉体移送技術及び／又は希薄相粉体移送技術とともに用いられるだけでなく、静電技術、摩擦帯電技術、非静電技術、ハイブリッド技術、並びに、自動塗布システム及び手動塗布システムを含むことができるが、それらに限定されない。

本発明の種々の発明的な態様、概念及び特徴を、例示的な実施形態において組み合わせて具現されるものとして本明細書に記載及び図示することができるが、これらの種々の態様、概念及び特徴は、多くの代替的な実施形態において、個々に、又は、種々の組合せ及びその部分的な組合せにおいて用いてもよい。本明細書においてはっきりと除外されていない限り、そのような組合せ及び部分的な組合せは、全て本発明の範囲内にあるものと意図される。さらにまた、代替的な材料、構造、構成、方法、回路、装置及び部品、並びに、形態、適合及び機能に関する代替形態等のような、本発明の種々の態様、概念及び特徴に関する種々の代替的な実施形態が本明細書に記載され得るが、そのような記載は、現時点で知られているか又は後に開発されるかにかかわらず、あり得る代替的な実施形態の完全な又は網羅的な列挙であることを意図するものではない。当業者であれば、更なる実施形態が本明細書にはっきりと開示されていない場合であっても、本発明の態様、概念又は特徴のうちの１つ又は複数を、本発明の範囲内で、そのような実施形態及び更なる使用に容易に採用することができる。さらに、本発明の幾つかの特徴、概念又は態様が好ましい構成又は方法であるものとして本明細書に記載され得るとしても、そのような記載は、そのような特徴が必須又は必要であるとはっきりと述べられていない限り、そのようなことを示唆することを意図するものではない。さらにまた、例示的な又は典型的な値及び範囲は、本開示を理解する上で役立たせるために挙げられ得るが、そのような値及び範囲は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、重要な値又は範囲であるとはっきりと述べられている場合にのみ、重要な値又は範囲であるものと意図される。さらに、種々の態様、特徴及び概念は、発明的であるとして又は発明を形成する一部として本明細書にはっきりと特定され得るが、そのような特定は、限定的であることを意図するものではなく、そのような特定の発明として又は特定の発明の一部としてはっきりと特定されることなく本明細書に十分に記載される発明的な態様、概念及び特徴であり得るものであり、代わりに、本発明は添付の特許請求の範囲に記載される。例示的な方法又はプロセスの記載が、全ての場合において必須であるものとして全てのステップを含めることに限定されることも、それらのステップが提供される順が、必須又は必要であるとはっきりと述べられていない限り、そのようなものと解釈されることもない。

導入
図１２は、スプレーブース１２と、粉体スプレー飛沫回収システム（以下、粉体回収システムという）１４とを備える従来技術の粉体塗料塗布システム１０を示す。この実施形態におけるスプレーブース１２は、作業現場の床よりも上方にある構造枠体（不図示）上に支持され得る。本発明を理解する背景を与えるために従来技術の粉体塗装システムを記載しているが、本発明は、既知である又は後に開発される多くの異なる粉体塗装システムとともに用いることができる。本開示、本実施形態及び本発明は、以下で十分に記載されるようにサイクロン分離器に関する。更なる参照として、本発明の概念とともに用いることができるスプレーブースは、米国特許第７，０１４，５５６号に記載されており、この米国特許の全開示内容はこの引用により十分に本明細書の一部をなす。しかしながら、スプレーブース設計の多くの他の代替形態も用いることができる。

通常、例えば、スプレーガン１６等の複数の粉体塗料塗布装置を用いて、加工物Ｗがスプレーブース１２の内部を通って前進するにつれて加工物Ｗを粉体塗料Ｐで塗装する。これらの粉体塗料塗布装置は、例えば自動スプレーガン及び手動スプレーガンを含むことができる。自動スプレーガンは、多くの場合、往復動機又は揺動機を含むことができるガン移動機システム（不図示）に取り付けられる。ガン移動機システムは、スプレーブース１２に対するスプレーガンの延出及び後退の双方を行うのに用いることができ、また、塗装作業中にガンの上／下の往復を生じさせるのに用いることもできる。スプレーガン１６は、オハイオ州ウェストレイク所在のノードソンコーポレーションから入手可能なアンコール（ＥＮＣＯＲＥ商標）スプレーガンを含むがこれに限定されない任意の数のスプレーガン設計から選択することができる。スプレーガン１６は、静電設計、非静電設計、摩擦帯電設計又は他の設計とすることができ、噴霧技術を用いることができる。自動スプレーガンに関して、スプレーブース壁に一連の縦のガン溝穴又はガン開口を設けることができ、スプレーブース１２が他の開口も有することができ、作業者は、その開口を通して加工物を手動で噴霧することができる。

スプレーブース１２内で加工物へ塗布される粉体塗料Ｐの供給部を収容する給送中枢機器１８を設けることができる。例えば、給送中枢機器１８は、材料を１つ又は複数のスプレーガン１６へ給送するのに適したポンプ及びホースとともに、粉体の任意の数のホッパー、箱又は他の容器を有することができる。粉体ホース２０は、スプレーガン１６の粉体入口と、給送中枢機器１８内又は他の好都合な場所内に位置付けることができる粉体ポンプの出口（不図示）とを接続する。粉体塗装システムは、全て、給送中枢機器を用いるとは限らず、他の実施形態では、単に、箱又はホッパー又は他の容器から粉体を引き出すポンプを用いて、粉体塗料をスプレーガン１６へ供給することができる。給送中枢機器１８の一例は、２００８年２月５日に発行された、「POWDER COATING SYSTEM WITH IMPROVED OVERSPRAY COLLECTION」と題する米国特許第７，３２５，７５０号、及び、２００８年１月２４日に公開された、「SUPPLY FOR DRY PARTICULATE MATERIAL」と題する米国特許出願公開第２００８／００１７１０３号にも記載されており、これらの米国特許及び米国特許出願公開の開示内容の全ては、この引用により本明細書の一部をなす。しかしながら、粉体塗料のための多くの異なる給送中枢機器又は他の供給部を、必要に応じて用いることができる。米国特許第７，３２５，７５０号の給送中枢機器は、例えば、希薄相システム用のベンチュリタイプのポンプとともに用いることができ、米国特許出願公開第２００８／００１７１０３号の給送中枢機器は、例えば、濃厚相システム用の濃厚相ポンプとともに用いることができる。しかしながら、本発明は、濃厚相ポンプ又は希薄相ポンプ及び粉体スプレーシステムとともに用いることができる。

当業者によく知られているように、スプレーガン１６、粉体回収システム１４、オーバーヘッドコンベヤーＣを含むスプレーブース１２、ガン移動機システム、ガン制御部、給送中枢機器及びポンプ制御部等の動作を制御するために、制御システムに適した作業者インターフェース（不図示）を設けることができるが、本発明を理解及び実施するために本明細書に記載する必要はない。制御システム及び作業者インターフェースは、当業者によく知られているような数多のよく知られた制御システム概念から選択することができるか、又は、特定のシステム用に特に設計することができる。

図１２の例では、粉体回収システム１４は、粉体サイクロン分離器の形態で実現される。粉体スプレー飛沫がスプレーブースからどの程度引き出される必要があるかに応じて、又はシステムの幾何学的形状上の制約に応じて、単一サイクロン、ツインサイクロン又はより多くのサイクロンを代替的に用いることができる。本明細書における例示的な実施形態では、ツインサイクロン構成が示されているが、本明細書における本発明及び概念は任意選択的に、単一のサイクロン構成とともに用いてもよい。

送風機及び最終濾過器システム２３は、ダクト２６を介してサイクロン３０の排気出口２８と流体連通する、最終濾過器構成部２４及び吸引ファン２２を備えることができ、粉体回収システム１４の動作のためにサイクロン３０内に渦流３６を発生させるのに必要とされるエネルギー及び空気流を供給することができる。ファン２２は、スプレーブース１２の内部からサイクロンの取入れダクト３２に引き込まれる粉体を乗せた空気流の形態で、大量の空気流をサイクロン内へ引き込む吸引を生じさせる。サイクロン３０は、一般的に、粉体を空気から分離させる既知のサイクロン循環流すなわち渦流３６を引き起こすために、（サイクロンの鉛直線に対して）接線方向の入口３４を有する。

粉体回収システム１４によりつくり出された空気流は、また、スプレーブース１２に入ってその中を通る、場合によっては閉じ込め空気と呼ばれるかなりの空気流をもたらす。閉じ込め空気流により、スプレーブース１２の外側への粉体スプレー飛沫の損失が防止される。粉体塗装作業時に加工物Ｗに付着しなかった粉体スプレー飛沫は、重力によって落下し、閉じ込め空気により回収ダクト３８への流れ込みが促される。この回収ダクト３８は、例えば、スプレーブース床よりも下にあるものとすることができる。しかしながら、床下ダクトを用いずにスプレーブース１２とサイクロン入口３４との間に流体連通を提供する多くの設計が利用可能である。こうして、空気に乗せられた粉体が、ファン２２の動作時にサイクロン３０に引き込まれる。

通常、最終濾過器システム２４及びファン２２は、粉体を乗せたかなりの空気流をサイクロン３０の中へ引き込み、分離した粉体が、矢印４０によって示されているようにサイクロン出口４２に下降する。回収した粉体は、サイクロン出口４２から給送中枢機器１８へ戻すことができ、又は別様に廃棄処分されるか若しくは何らかの他のやり方で再利用することができる。取入れダクト３２を介してサイクロン接線方向入口３４の中へ引き込まれる空気に乗せられた粉体は、鉛直な抽出ダクト４４を通して引き上げることができる。

サイクロン３０により分離された粉体スプレー飛沫は、粉体を再使用する場合に一般的になされるように、サイクロン出口４２から回収され、給送中枢機器１８へ戻すことができるか、又は代替的に別の容器若しくは受容器へ搬送されるか若しくは廃棄処分することができる。移送ポンプ４６を用いて、回収した粉体をサイクロン３０の出口４２から引き出し、粉体移送ホース６０を介して粉体を移送して給送中枢機器１８へ戻すことができるか、又は別様に処分することができる。サイクロン３０は、サイクロン３０の内部から落下する粉体を収集するために移送ポンプ４６とサイクロン出口４２との間に接続部分を提供する任意選択的な移送受け皿（図１２には示さず）を備えることができる。移送受け皿は、一般的に、ツインサイクロン構成においても使用される。

スプレーブース１２は、形状が概ね矩形であるものとすることができるが、便宜上、他の形状及び形態を用いてもよい。スプレーブース１２は、通常、図１２の場合は図面に垂直な長手方向水平軸線Ｘを有し、コンベヤーＣは、通常、この軸線Ｘに沿ってスプレーブース１２中に加工物Ｗを通す。スプレーブース１２は、１つ又は複数の垂直面すなわち垂直壁５０により支持される天井４８と、床５２とを有することができる。矢印５４により表されているように、粉体スプレー飛沫は、床５２に落下し、開口、配管、又は、床５２内若しくは床５２の周囲の他の開口を通過して、回収ダクト３８と流体連通する排出開口に至ることになる。天井４８は、吊り手５８がコンベヤーＣから延在してスプレーブース１２の内部内に加工物を懸架することを可能にするオーバーヘッドコンベヤー溝穴５６を有することができる。

床５２、天井４８、壁５０等を含むがそれらに限定されない、スプレーブース構造体のパネルの全てはそれぞれ、粉体塗装ブースにおいてＡｐｏｇｅｅ（商標）パネル構造体としてノードソンコーポレーションが販売しているような発泡コアパネル及びゲルコート内面を含む複合材から作製することができる。代替的には、他の材料、例えば、ＰＶＣ壁及びＰＶＣパネルを必要に応じて使用してもよい。また、Ａｐｏｇｅｅ（商標）パネル構造体は、２００２年１０月１日にShuticへ発行された、「POWDER COATING BOOTH CONTAINMENT STRUCTURE」と題する米国特許第６，４５８，２０９号に記載されており、この米国特許の開示内容の全体は、この引用により本明細書の一部をなす。

詳細な説明
図１２のサイクロン３０の概略図は、既知の粉体塗装システムにおいて使用されるような従来の粉体サイクロン分離器の特徴を際立たせていることに留意すべきである。その特徴は、粉体取入れ口及び分離構造部に対する単一構造すなわち単体構造としての、サイクロンの最終的な組付け構成である。換言すれば、従来のサイクロン３０は、円筒形取入れ上側部分３０ａ及び円錐形分離器下側部分３０ｂを備えるが、これらの部分は、最終的な組付け後、一体的な、すなわち容易に分離可能ではない殻体のような頑丈な金属の壁から作製され、サイクロンが通常に使用される設備内に設置されると解体されることがない。従来の円錐形分離器下側部分３０ｂに、サイクロンの内部の清掃に用いる１つ又は複数の出入ドア（図１２には示さず）を設けることができるとしても、円筒形取入れ上側部分３０ａの上流域を清掃することは非常に困難である。粉体塗装システムとともに使用されるサイクロン分離器は、大容量構造体であり、作業現場の床よりも６．０９６メートル以上の高さまで延在する可能性がある。これにより、上側内面、特に、内部円錐、及び、排気出口２８近くの他の表面を視覚的に観察し及び清掃するための接近を困難にする。円錐形構造体すなわち殻体における出入ドアの従来の使用は、扱いにくい製造上の課題及びコスト要因を呈する。

粉体塗装システムの重要な特徴は、色替え作業時に伴う時間及び労力である。色替えは、一般に、粉体塗装作業に前の粉体種類が使用されたときに次の粉体種類の汚れを回避するか又は最小限に抑えるために行われる清掃作業を指す。清掃は、スプレーブース、粉体ダクト、及び、サイクロン等の粉体回収システムから全ての粉体スプレー飛沫を除去することと、スプレーガン、給送ホース等を清浄することとを伴うことが一般的である。システム内に残留している粉体は、汚れを発生する可能性があり、異なる種類の粉体を使用する塗装作業を損ねる可能性がある。色替えは、一般に、単に異なる色にするだけでなく、異なる粉体にする粉体替えも指す。例えば、有機粉体と金属粉体又は琺瑯粉体との間での粉体替えがある。

図１Ａを参照すると、本発明に従って、粉体塗装システム、例えば、本明細書における図１２の実施形態又は他のものとともに使用することができる、清掃がより容易かつ迅速であるとともに、全ての内面が清掃されたことを確認することがより容易かつ迅速である粉体サイクロン分離器１００（本明細書ではサイクロンとも呼ばれる）の一実施形態が示されている。これにより、例えば色替え時間、又は他の保守・点検作業を著しく減らすことができる。

本明細書に提示される概念のうちの第１の概念の実施形態では、サイクロン１００は、関節連結部１０６によりともに連結される第１の部分すなわち上側部分１０２及び第２の部分すなわち下側部分１０４である２つの異なる部分として提供される。関節連結部１０６により、サイクロン１００の上側部分１０２及び下側部分１０４が互いに対して移動することが可能になる。例えば、関節連結部１０６により、上側部分１０２及び下側部分１０４が互いに対して枢動しやすくなる。この相対移動により、上側部分１０２及び下側部分１０４が、より良好な目視のためにサイクロン１００の内面への接近を可能にするように、また、内面を清掃する能力を高めるように、互いに対して位置決めされることが可能になる。したがって、第１の部分１０２と第２の部分１０４との間に関節連結部１０６を設けることが、この第１の概念の実施形態である。

図１Ａには、ツインサイクロン構成が示されており、そのため、実際には、２つの上側部分１０２及び２つの下側部分１０４がある。ツインサイクロンを用いて、例えば、サイクロン１００の高さを扱いやすくすることを可能にしつつも、大量の粉体回収を可能にすることができる。代替的には、本明細書における本発明は、特定の粉体塗装システムの場合での必要に応じて単一サイクロンとの使用に便宜的かつ容易に適合させることができる。

本明細書における例示的な実施形態は、粉体分離器としての通常の運転使用時にサイクロンが鉛直に縦に配置されるサイクロン構成を示す。本開示に提示される概念及び本発明は、便宜上、他のサイクロン構成、例えば、限定しないが、通常の運転使用時に水平に横に配置されるサイクロンとともに用いることもできる。

サイクロンは、従来的に、円筒形部分１０８及び円錐形部分１１０を有する。円筒形部分１０８は、通常、粉体流取入れ部分であり、円錐形部分１１０は、通常、主要な分離器部分であるが、粉体は、円筒形部分１０８内でも同様に空気流から分離することができる。サイクロンは、空気に乗せられた粉体を空気流から分離させる内部渦流を発生させる。分離した粉体は、次に、サイクロンの出口１１２へ落下し、出口１１２において除去することができる。空気、及び、サイクロンによって分離されない粉体は、上述したよく知られているような最終濾過器へ、上側排気部１１４を通して放出される。

図１Ａは、また、形状が円錐形である関節連結部１０６が、サイクロン１００の一部に設けられる実施形態を示す。本明細書に示されている実施形態は、サイクロンの円錐形部分１１０に設けられているものとして関節連結部１０６を示しているが、そのように設けられることは必ずしも必須ではない。例えば、代替的には、関節連結部１０６は、円筒形部分１０８と円錐形部分１１０との間の遷移部１１６に設けてもよい（そのため、上側部分１０２と円筒部分１０８とが同じ構造となり、下側部分１０４と円錐部分１１０とが同じ構造となる）か、又は代替的には、関節連結部１０６は、何らかの他の好都合な場所に設けてもよい。いずれの場合においても、関節連結部１０６は、関節連結部１０６がどこに位置しているかにかかわらず、サイクロン１００の第１の部分すなわち上側部分１０２及び第２の部分すなわち下側部分１０４の相対移動を可能にするように設けることができる。

本明細書における開示の第２の概念の実施形態は、清掃作業時に下側部分１０４の表面から吹き飛ばされる粉体を除去するように、サイクロンの第２の部分すなわち下側部分１０４と連結するか又は別様に流体連通する吸引機構を提供する。下側部分１０４は、関節連結部１０６を中心に揺動して、下側部分１０４が吸引機構と相互接続するような位置に入ることができる。第２の概念の更なる実施形態を以下で更に説明する。

本明細書における開示の第３の概念の実施形態は、粉体移送部、又は、サイクロン１００の出口との接続部分の他の形態を提供し、粉体移送部は、第２の関節連結部によって第２の部分すなわち下側部分１０４に連結される。第２の関節連結部は、サイクロン１００の出口を吸引機構へ提供する位置まで粉体移送接続部分を揺動させることができる。第３の概念の更なる実施形態を以下で更に説明する。

本明細書における開示の第４の概念の実施形態は、サイクロンの第２の部分すなわち下側部分１０４が、第１の部分すなわち上側部分１０２に対して第１の位置すなわち動作可能な位置から第２の位置すなわち清掃位置へ関節運動又は移動したときに、下側部分１０４と相互接続する吸引機構を設ける。吸引機構は、サイクロン１００の排気部１１４と動作可能に流体連通接続することもでき、そのため、粉体を空気流から分離するためにエネルギーをサイクロンに供給するために用いられる吸引もまた、清掃作業時に用いられることが好都合であり得る。第４の概念の更なる実施形態を以下で更に説明する。

本明細書における開示の第５の概念の実施形態は、サイクロンの第１の部分とサイクロンの第２の部分との間に関節連結部を設ける。関節連結部１０６により、サイクロン１００の上側部分１０２及び下側部分１０４が互いに対して移動することが可能になる。この相対移動により、上側部分１０２と下側部分１０４との間に、サイクロン上側部分１０２内の渦流を中断する分離がもたらされる。第５の概念の更なる実施形態を以下で更に説明する。

図１Ａを更に参照すると、上側部分１０２及び下側部分１０４は、内部に発生した渦流を用いて粉体を空気から分離する動作可能なサイクロン１００を形成するように第１の位置（図１Ａの位置）においてともに合わさっている。第２の位置では、下側部分１０４は、例えば、関節連結部１０６を中心とした枢動等によって揺動して上側部分１０２から離れることができる。この枢動により、上側部分１０２及び下側部分１０４が分離し、それによって、内部渦流が中断され、サイクロン１００の内面を清掃及び視認するためにそれらの内面全てへの接近が可能になる。分離の量、すなわち、代替的には枢動すなわち回動の程度は、サイクロン設計及びサイクロン動作の詳細に基づき、内部渦流を中断するために必要に応じて選択することができる。排出空気は、例えば、空気棒又は他の好都合な清掃装置を用いて、サイクロン表面から吹き飛ばされる粉体を除去するように清掃作業全体を通じて流れ続けることができる。

上側部分１０２及び下側部分１０４をともに合わせることができると述べる場合、上側部分１０２及び下側部分１０４は、ともに動作可能なサイクロン分離器が提供されるように十分に密接させることができることを意味する。上側部分１０２と下側部分１０４とを合わせることは、上側部分１０２及び下側部分１０４が、例えば、容易に解除可能なクランプ又は掛け金によってともに固定又は締結されることを意味することを必要とすることも示唆することも意味するものではなく、そのようなことは代替的な任意選択肢である。以下で更なる実施形態に記載されているように、通常のサイクロン機能が利用可能であるよう、十分に密閉された容積を提供するように上側部分１０２及び下側部分１０４を連結する。以下の説明から明らかであるように、これには、上側部分１０２と下側部分１０４との間に密封された又は気密の嵌合接続部分は必須ではなく、任意選択的に提供される。

本明細書における更なる図は、上述した実施形態及び概念の更なる特徴及び構造並びに任意選択的な特徴及び構造を示す。次に、図１及び図２を参照すると、ツインサイクロン構成が示されており、これをサイクロン１２０と呼ぶ。サイクロン１２０は、一対の第１の部分すなわち上側部分１２２と、それぞれの一対の第２の部分すなわち下側部分１２４とを備える。本明細書におけるサイクロン１２０は、２つのツインサイクロンのそれぞれを構成する部品の言及によって記載され、その記載は、双方のツインサイクロンに（代替的には、単一サイクロンの実施形態に）当てはまることが理解される。上側部分１２２及び下側部分１２４は、関節連結部１２６によって連結され、この関節連結部１２６は、以下で記載されるように任意選択的な第２の関節連結部が用いられ得る場合にその第２の関節連結部と区別するために、本明細書において後に第１の関節連結部と呼ばれる。サイクロン１２０は、動作可能な位置において第１の軸線Ｙに沿って整列される。第１の軸線は鉛直線とすることができるが、そうである必要はない。

サイクロン１２０は、一般に、適した材料から形成される殻体１２８の形態で実現することができる。例えば、サイクロン１２０は、ステンレス鋼で作製することができるが、任意選択的には、必要に応じて多くの他の材料を使用することができる。サイクロン１２０は、円筒形殻体１３０及び円錐形殻体１３２を備える。円筒形殻体１３０及び円錐形殻体１３２は、任意の適した手段、例えば溶接によって、遷移部１３４に沿ってともに接合される単品構造とすることができる。上述したような代替的な実施形態では、関節連結部１２６を遷移部１３４に位置付けることができ、この関節連結部１２６が溶接継ぎ目又は他の固定継ぎ目の代わりとなる。通常は、単一サイクロン構成（図１２を参照）に当てはまるように、図示のツインサイクロン構成では、各円錐形殻体は、必ずしも直円錐の形態ではないことが留意される。例えば、ここで示されているようなツインサイクロン構成では、各円錐形殻体１３２は、斜円錐の形態とすることができる。代替的には、必要に応じて他の円錐形態又は他の幾何学形状を用いることができる。

各円筒形殻体１３０は、開口した円形頂端部（図３）を有することができる。円筒形殻体１３０の頂端部は、当該技術においてバンジョーとしても知られる排気プレナム１３６に対して開口している。排気部１１４の一部としての排気プレナム（排気充満空間）１３６は、よく知られているように、サイクロン１２０と最終濾過器及び送風機システム２３（図１２の２２、２４）との間に接続部分を提供する。したがって、排気プレナム１３６は、サイクロン１２０を通して大量の空気を引き出す負圧下すなわち吸引下にある。この空気流は、よく知られているように、過剰噴霧され空気に乗せられた粉体を、スプレーブース（図１２の１２）からサイクロン取入れ口１３８（図２）を通してサイクロン上側構造部へ引き込む。

円錐形殻体１３２は、２つの部、すなわち、円錐形上部１４０及び円錐形下部１４２に分けて提供することができる。関節連結部１２６は、円錐形下部１４２と円錐形上部１４０との間に曲げやすいすなわち枢動可能な機械的接続を提供する。円錐形上部１４０及び関連する円筒形殻体１３０は、サイクロン上側部分１２２を形成し、サイクロン上側部分１２２は、排気プレナム１３６との相互接続、及び、排気部１１４を最終濾過器及び送風機に接続する配管２６（図１Ａ）との相互接続に起因して、鉛直線Ｙに対して固定される。関節連結部１２６は、円錐形下部１４２を図１及び図２に示されている第１の位置へ移動できるようにし、第１の位置において、サイクロン１２０は、動作形態にあり、動作形態とは、空気がファン２２によりサイクロンを通して引かれたときにサイクロン１２０が渦流を発生させ、サイクロン取入れ口１３８へ入る空気流から粉体を分離するように動作することを意味する。関節連結部１２６は、円錐形下部１４２を第２の位置（図５、図７及び図１０を参照）へ移動できるようにし、第２の位置において、円錐形下部１４２は、枢動して円錐形上部１４０から離れている。第１の位置から離れて第２の位置へ向かう円錐形下部のこの移動により、サイクロン渦流は中断される。

サイクロン１２０は、任意選択的に、粉体移送接続部分１４４を備えることができる。図３には、粉体移送接続部分１４４が示されていない実施形態が示されていることに留意することが重要である。したがって、図３は、サイクロンが、関節連結部によってともに連結される上側部分及び下側部分を備える、上記で述べた第１の概念の更なる実施形態を示す。他の実施形態は、代替的に、サイクロンによって分離されてサイクロン出口１２０ａを通って出る粉体を回収する機構すなわち構成を有してもよいという点で、そのような機構は、任意選択的な設計選択である。

粉体移送接続部分１４４は、サイクロンの各円錐形殻体１３２の開口した下端部１２０ａを通って下方に落下する分離した粉体を受け取る容積部すなわちスペースを提供するために用いることができ、したがって、これらの開口は、サイクロン分離器のサイクロン出口１２０ａを提供する。図示されているようなツインサイクロンのサイクロン出口１２０ａは、双方の円錐形殻体１３２の開口した底端部を有する。任意選択的には、粉体ホース１５０を介してポンプ１４８又は他の吸引装置に接続される吸引取付け具１４６を設けることができる。ポンプ１４８を用いて、分離した粉体を引き出して粉体移送接続部分１４４から離し、例えば、供給ホッパー、廃棄物容器又は篩とすることができる粉体回収構成部１５２へ移送することができるか、又は別様に処分することができる。

任意選択的な第２の関節連結部１５４（図２及び図７）を用いて、粉体移送接続部分１４４と円錐形下部１４２との間に曲げることができるすなわち枢動可能な機械的接続を提供することができる。第２の関節連結部１５４は、粉体移送接続部分１４４を図１に示されている第１の位置へ移動できるようにし、第１の位置は、サイクロン１２０の通常の運転時に、粉体移送接続部分１４４が、分離された粉体を受け取ることを可能にする。第２の関節連結部１５４は、粉体移送接続部分１４４を第２の位置（図７）へ移動すなわち枢動できるようにし、第２の位置において、粉体移送接続部分１４４が、円錐形殻体１３２の開口した下端部にあるサイクロン出口１２０ａは、粉体移送接続部分１４４により閉塞されていない開口した作業可能な位置にある。なお、図４は、以下でより十分に説明されるように、図１に示されている第１の位置と図７に示されている第２の位置との間の中間位置にある粉体移送接続部分１４４を示す。

次に、図３〜図７を参照して、第１の関節連結部１２６をより詳細に説明する。この関節連結部は、例えば、図１Ａの実施形態とともに用いることもできる。さらに、これらの実施形態は、例示的であり、限定する意味で解釈されるべきではない。関節連結部の多くの異なる概念を用いて、サイクロン上側部分１２２とサイクロン下側部分１２４との間に曲げることのできるすなわち枢動可能な機械的接続を提供することができる。

サイクロン上側部分１２２を枠体１５８上に支持する第１のフランジすなわち上側フランジ１５６を設けることができる。サイクロン上側部分１２２は、溶接部１６２で第１のフランジ１５６に溶接される下端部１６０を有する。したがって、第１のフランジ１５６は、サイクロン上側部分１２２の一体部分であるとみなすことができる。

サイクロン下側部分１２４、より詳細には、円錐形下部１４２は、第２のフランジ１６６に溶接される上端部１６４を有する。したがって、第２のフランジ１６６は、サイクロン下側部分１２４の一体部分であるとみなすことができる。

第１の関節連結部１２６は、サイクロン上側部分１２２とサイクロン下側部分１２４との間に枢動可能な機械的接続を提供する。この機械的接続は、必要に応じて多くの異なる設計、形態及び機能を呈することができる。一実施形態では、図２、図７及び図７Ａに示されているように、第１の関節連結部１２６は、旋回軸棒によりともに連関する旋回腕部の形態で実現することができる。第１の対の旋回腕部１６８は、第１のフランジ１５６の後端部１５６ａに取着されており、サイクロン下側部分１２４の十分な支持を提供するのに十分に軸方向に離間している。第２の対の旋回腕部１７０は、第２のフランジ１６６の後端部１６６ａに取着されており、第１の一対の旋回腕部１６８に比較的密接して同様に軸方向に離間している。旋回軸棒１７２は、第１の対の旋回腕部１６８及び第２の対の旋回腕部１７０の穴を通して受けられており、それによって、旋回軸棒１７２及び両対の旋回腕部は、サイクロン下側部分１２４の主な荷重を支える支持体を提供し、また、第１のフランジ１５６（ひいては、サイクロン上側部分１２２）と第２のフランジ１６６（ひいては、サイクロン下側部分１２４）との間に機械的接続を提供する。旋回軸棒１７２と、関連する旋回腕部１６８、１７０との間には、関節連結部１２６により旋回軸棒１７２の軸線を中心としたサイクロン下側部分１２４の自由な枢動及び回動を可能にするように十分な間隔が設けられる。この例では、旋回軸棒１７２の軸線は、Ｘ軸と平行であることが好都合であり得る。サイクロン下側部分１２４を上方へ揺動してサイクロン上側部分１２２と整列させ、サイクロン１２０を動作可能な位置に設定できるように、第１の関節連結部１２６は、上側部分１２２と下側部分１２４との間でＹ軸及びＺ軸上で離間していることが留意されるであろう。サイクロン動作可能な位置は、図１に示されているようなものである。固定位置のサイクロン上側部分１２２（固定位置は、サイクロン下側部分１２４に関するものである）に対するサイクロン下側部分１２４の第１の位置と第２の位置との間の移動は、図７Ａにおいて矢印Ａにより表されている。

図６及び図７を参照すると、一対の掛け金組立体１７４をサイクロン１２０の前面に設けることができる。これらの掛け金組立体１７４は、サイクロン下側部分１２４が移動すなわち回動して鉛直位置になりサイクロン上側部分１２２と整列された場合、下側部分１２４を支持するために用いることができる。それぞれの掛け金組立体１７４は、例えば、留め金１７６及び引き掛け金１７８の形態で実現することができるが、同じ機能及び結果を達成するために多くの異なる接続を用いることができる。留め金１７６は、第１のフランジすなわち上側フランジ１５６の前端部１５６ｂに取着され、引き掛け金１７８は、第２のフランジすなわち下側フランジ１６６の前端部１６６ｂに取着することができる。第２のフランジ１６６に第１の取っ手１８０を取り付けることもでき、それにより、作業者は、旋回軸棒１７２により提供されるＸ軸を中心とした枢動によりサイクロン下側部分１２４をサイクロン上側部分１２２から離すように手動で揺動することができる。

サイクロン１２０が図１に示されているような動作可能な位置にある場合、第１のフランジ１５６及び第２のフランジ１６６は、掛け金組立体１７４が閉じたときに、密接した状態又は隙間ゼロの状態で相互接続する平坦な対向面１５６ｃ及び１６６ｃを提供する。密接した又は隙間ゼロの接続部分は、サイクロン１２０が動作に必要とされる空気流及び渦流を発生させることを可能にする。対向面１５６ｃと対向面１６６ｃとの間の密閉された接続部分を更に高めるように又はそれらの間に密封された接続部分を提供するように、任意選択的なガスケット１８２を対向面間に設けることができる（図５）。密接した即ち隙間又は任意選択的に密閉された接続部分により、作業者がサイクロンの内面を清掃することを可能にするように従来技術では設けられることが一般的であるサイクロンの出入ドアの必要性もいっさいなくなる。従来技術の出入ドアを開くことは、渦流を中断せず、また、清掃の際の、サイクロン内部への接近を幾分制限する。

関節連結部１２６がサイクロン１２０の一方の側にあることによって、掛け金組立体１７４が解除されたときに、重力下のサイクロン下側部分１２４の重量によりサイクロン下側部分１２４は、下方へ揺動する。幾つかの設計では、この重量がとても大きいので、作業者は、第１の取っ手１８０をしっかり握っておいてサイクロン下側部分１２４を抑制して移動させなければならない。この動作を補助するために、任意選択的には、支持枠体１５８と第２のフランジすなわち下側フランジ１６６との間に接続されるガススプリング１８４が設けられる。任意選択的なガススプリングは、図３及び図１０にのみ示されている。ガススプリング１８４は、それぞれの端部が枠体１５８と第２のフランジすなわち下側フランジ１６６とに枢着され、それによって、サイクロン下側部分１２４が旋回軸棒１７２を中心に枢動すなわち回動する際、特にサイクロン下側部分１２４の移動時に、回動に必要とされる力と、サイクロン下側部分１２４の任意選択的かつ付加的な荷重を支える支持体としての機能に必要とされる力とを平衡させる。例えば、図１に示されている第１の位置すなわち鉛直位置から（掛け金組立体１７４が解除された後で）サイクロン下側部分１２４が回動して離れる際、ガススプリング１８４は、ガススプリング１８４がなければ落下するだろう速度と比較して、サイクロン下側部分１２４がより低速で回動して離れるように、幾分移動を遅らせる。ガススプリング１８４は、任意選択的に、サイクロン下側部分１２４を僅かに開いた位置で支持し、サイクロン下側部分１２４が重力で落下することを防止するために用いてもよい。作業者は、この場合、サイクロン下側部分１２４を第２の位置へ向けて揺動させる更なる力を与える。

ガススプリング１８４は、その車軸関節１８４ａ及び１８４ｂを中心としたガススプリング１８４の同時回動により、清掃作業に用いられる第２の位置へのサイクロン下側部分の回動を完了させる補助力を提供する。第２の位置は、例えば、図７及び図７Ａに示されている。第２の位置は、例えば、第１の位置からの９０度の回動によって達成することができ、それによって、第２の位置において、サイクロン下側部分１２４は、水平すなわちＺ軸と平行に整列される。第２の位置は、９０度の回動地点にある必要はないが、特定の用途の必要に応じて別の位置にあることができる。ガススプリング１８４は、第２の位置への回動を補助することができるだけでなく、作業者が移動を完了させるのにいかなる力も加える必要がないか又はほとんど力を加える必要がないほど十分なエネルギーを与えることができる。同様に、サイクロン下側部分１２４を第１の位置へ移動すなわち回動しようとするとき、ガススプリング１８４は、図１に示されている鉛直方向に整列した位置へとサイクロン下側部分１２４を持ち上げるのに必要とされるエネルギーを与えるように動作することができ、又は、代替的に、ガススプリング１８４を用いて、サイクロン下側部分１２４をサイクロン上側部分１２２から僅かに離して支持することができ、その場合、作業者は、付加的な力を加えて、図１に示されている鉛直方向に整列した位置へのサイクロン下側部分の移動を完了させる。ガススプリング１８４を用いて、サイクロン下側部分１２４を第２の位置すなわち清掃位置に支持することができる。サイクロン下側部分１２４を第２の位置に支持するために付加的な又は代替的な機構を用いることができる（例えば、解除可能な掛け金機構）。

次に図２、図４及び図６〜図８を参照して、任意選択的な粉体移送接続部分１４４は、多くの異なる形態及び機能で実現され得る。本明細書における一実施形態では、粉体移送接続部分１４４は、サイクロン出口１２０ａの下に位置決めすることができる移送受け皿１８６を備えることができる。サイクロン円錐形殻体１３２は、円錐形下部１４２の底端部等でサイクロン円錐形殻体１３２の底部に溶接された出口フランジ１８８を備えることができる。粉体移送接続部分１４４は、受け皿フランジ１９０も備えることができる。図８の実施形態では、粉体移送接続部分１４４は、分離した粉体を移送受け皿１８６へと下方に方向付ける漏斗状部分（略して漏斗）１９２を備えることができる。

第２の関節連結部１５４は、サイクロン下側部分１２４と粉体移送接続部分１４４との間に枢動可能な機械的接続を提供する。この機械的接続は、必要に応じて多くの異なる設計、形態及び機能を呈することができる。一実施形態では、第２の関節連結部１５４は、旋回軸棒によりともに連関する旋回腕部の形態で実現することができる。第３の対の旋回腕部１９４（第１の２つの対の旋回腕部は第１の関節連結部１２６に関して上述した）は、漏斗１９２の後ろ側に取着され、粉体移送接続部分１４４の十分な支持を提供するために十分に軸方向に離間している。第４の対の旋回腕部１９６は、出口フランジ１８８の後ろ側に取着され、第３の対の旋回腕部１９４に比較的密接して同様に軸方向に離間している（なお、図面での見る向きにより、第４の対の旋回腕部１９６のうち一方しか見えない）。第２の旋回軸棒１９８（第２の旋回軸棒１９８は、第４の対の旋回腕部１９６も通るため、図８では仮想線で示されている）は、第３の対の旋回腕部１９４及び第４の対の旋回腕部１９６の穴を通って受けられ、それによって、第２の旋回軸棒１９８並びに第３の対の旋回腕部１９４及び第４の対の旋回腕部１９６は、粉体移送接続部分１４４の主な荷重を支える支持体を提供し、また、出口フランジ１８８（ひいては、サイクロン下側部分１２４）と受け皿フランジ１９０（ひいては、粉体移送接続部分１４４）との間の機械的接続体を提供する。第２の旋回軸棒１９８と、関連する旋回腕部１９４、１９６との間に十分な間隙が提供され、それによって、第２の関節連結部１５４は、第２の旋回軸棒１９８の軸線を中心とした粉体移送接続部分１４４の自由な枢動及び回動を可能にする。この例では、第２の旋回軸棒１９８の軸線は、Ｘ軸と平行であることが好都合であり得る。例えば、図８において留意されることは、第２の関節連結部１５４は、サイクロン下側部分１２４と粉体移送接続部分１４４との間でＹ軸及びＺ軸上で離間していることであり、それによって、粉体移送接続部分１４４が上方へ揺動してサイクロン下側部分１２４と整列できるようにしてサイクロン１２０が例えば図１に示されているような動作可能な位置に設定される。

図４、図６、図８及び図９を参照して、出口掛け金組立体２００は、サイクロン１２０の前側下端部に設けられ得る。出口掛け金組立体２００は、粉体移送接続部分１４４が移動すなわち回動されて鉛直位置にきてサイクロン下側部分１２４と整列したとき（例えば図６を参照）に粉体移送接続部分１４４を支持するために用いることができる。出口掛け金組立体２００は、例えば、留め金２０２及び引き掛け金２０４の形態で実現することができるが、同じ機能及び結果を達成するために多くの異なる接続を用いることができる。留め金２０２は、出口フランジ１８８の前端部１８８ａに取着することができ（図９を参照）、引き掛け金２０４は、漏斗１９２の前面１９２ａに取着することができる。漏斗１９２には第２の取っ手２０６も取り付けることができ、それによって、作業者は、粉体移送接続部分１４４を手動で揺動させて、第２の旋回軸棒１９８により提供されるＸ軸を中心とした枢動により粉体移送接続部分１４４をサイクロン下側部分１２４から離すことができる。図４は、出口掛け金組立体が解除された後、重力下で垂下している、降下位置にある粉体移送接続部分１４４を示す。

サイクロン１２０が図１に示されているような動作可能な位置にある場合、出口フランジ１８８及び受け皿フランジ１９０は、出口掛け金組立体２００が閉じたときに、密接した又は隙間ゼロの平坦な対向面１８８ｂ及び１９０ｂを提供する。このように密接している又は隙間ゼロであることにより、サイクロン１２０が動作に必要とされる空気流及び渦流を発生させることを可能にし、分離した粉体を粉体移送接続部分１４４の容積内に収容する。対向面１８８ｂと対向面１９０ｂとの間の密閉された接続部分を更に高めるように又はそれらの間に密閉された接続部分を提供するように、任意選択的なガスケット（不図示）を対向面間に設けることができる。

粉体移送接続部分１４４を揺動させてサイクロン出口１２０ａから離すことを望む理由のうちの１つは、例えば、図７及び図１０に示されているように、サイクロン下側部分１２４が揺動してサイクロン上側部分１２２から離れた後、清掃時に、吸引機構に対して出口１２０ａを提供することができるようにするためである。しかしながら、この例示的な実施形態では、粉体移送接続部分１４４は、出口掛け金組立体２００の解除後は揺動自在である。このことは、清掃作業に用いる第２の位置、すなわち、例えば、９０度の位置にサイクロン下側部分１２４を移動させることを困難にする。したがって、任意選択的には、解除可能な掛け金２０８が設けられる（図７及び図９を参照）。

図７、図８及び図９を参照して、解除可能な掛け金２０８は、多くの異なる形態及び機能で実現することができる。一実施形態では、掛け金棒腕部２１２を用いて、第２の旋回軸棒１９８（図８）の真下で漏斗１９２に取り付けられる掛け金棒２１０が使用される。掛け金留め金腕部２１４（図９）は、出口フランジ１８８に取り付けられている支持棒２１６に枢着される。掛け金留め金腕部２１４を掛け金掛け位置に保持するために付勢ばね２１８又は他の適した付勢部材を使用することができる。粉体移送接続部分１４４が揺動して図１のような動作可能な位置から離れ、図９に示されている清掃位置へくると、掛け金棒２１０は、掛け金留め金腕部２１４のテーパー面２１４ａと係合し、掛け金棒２１０が保持凹部２２０に係合するまで付勢ばね２１８の力に抗して掛け金留め金腕部を押す。したがって、解除可能な掛け金２０８は、作業者が掛け金留め金腕部２１４を持ち上げて掛け金棒２１０を解除するまで、図９に示されているような清掃位置に粉体移送接続部分を保持し、解除されると、粉体移送接続部分１４４が移動して図１の動作可能な位置へ戻り、出口掛け金組立体２００を用いて適所に掛け金を掛けることが可能になる。図９における清掃位置では、粉体移送接続部分１４４は、サイクロン出口１２０ａをもはや妨げることがない。これにより、サイクロン出口１２０ａは、完全に開口し、以下で記載する吸引機構へ差し出される。

作業者がサイクロン１２０を図１の動作可能な位置から図９の清掃位置に変える場合、粉体移送接続部分１４４を先に図９の清掃位置へ移動させ、解除可能な掛け金２０８を用いて適所に掛け金を掛ける。次に、サイクロン下側部分１２４をより容易に清掃位置へ移動させることができる。

図２、図９、図１０及び図１１を参照して、吸引機構２２２は、サイクロン出口１２０ａと相互接続するために十分な大きさのフードダクト開口２２６を有するフードダクト（ダクト）２２４を備える。フードダクト２２４は、排気システム２３０（図１０）又は他の適した構造部の一部等の剛性構造部に取り付けることができるＬ字型金具２２８によって支持され得る。サイクロン出口１２０ａは、円錐形下部１４２が第１の位置にあるときのような水平面から、鉛直から９０度の第２の位置ひいては鉛直面へ、移動すなわち揺動する本実施形態の場合、フードダクト開口２２６もまた、清掃位置にあるサイクロン出口１２０ａと整合するように鉛直面内に提供され得る。第２の位置への回動の９０度以外の異なる角度が代替的に必要とされる場合、フードダクト開口２２６の平面は、サイクロン出口１２０ａが第２の位置すなわち清掃位置にあるときにサイクロン出口１２０ａと整合するように選択することができる。

サイクロン下側部分１２４が揺動して、この例では図１の動作可能な位置から９０度の位置である図９におけるような清掃位置へくると、サイクロン出口１２０ａは、フードダクト開口２２６へ差し出される。サイクロン出口１２０ａは、揺動して、フードダクト開口２２６に密接し、円錐形下部１４２の内面から吹き飛ばされた粉体が吸い上げられて吸引機構２２２の中へ入るようにすることが好ましい。所望であれば、フードダクト開口２２６とサイクロン出口１２０ａとの間にシールされた接続部分を用いることができるが、そのようなことが全ての場合に必要であるとは思われない。サイクロン出口１２０ａをフードダクト開口２２６と整合させるように、出口フランジ１８８と係合する基準止め部として張出し板２３２を用いることができ、一実施形態では、作業者による制御を必要とすることなく、サイクロン下側部分１２４を清掃位置へと移動させるためにガススプリング１８４を用いることができることを想起されたい。

フードダクト２２４は、導管又は管組立体２３４の第１の端部に接続され、導管又は管組立体２３４は、第２の端部が排気プレナム１３６（図１）の開口２３６に接続される。排気プレナム１３６は、最終濾過器送風機システム（図１２）に接続され、最終濾過器送風機システムは、ファン２２（図１２）を備え、ファン２２は、排気プレナム１３６内に吸引状態を維持するとともに、サイクロン１００により回収されなかった過剰噴霧された粉体もサイクロン１００から最終濾過器２４（図１２）へと引き込むために使用される。最終濾過器２４は、過剰噴霧された粉体をスプレーブース１２から移送する空気流からこの残留粉体を収集する。このようにして、最終濾過器及び送風機システム内のファン２２により排気プレナム１３６内につくり出された吸引は、フードダクト２２４における吸引状態もつくり出し、それによって、円錐形下部１４２の内面から吹き飛ばされた粉体を吸い上げて排気プレナム１３６の中へ吸い込み、最終濾過器２４へ出す。任意選択的な手動引き戸２３８を鉛直管組立体２３４内に設けることができ、それによって、サイクロン１２０が図１の動作可能な位置にくると、排気プレナム１３６における吸引は、フードダクト２２４から隔離される。引き戸２３８が使用される場合、サイクロン下側部分１２４が移動してフードダクト２２４と整列される清掃位置へくると、引き戸は、開位置へ移動されて、排気プレナム１３６内の吸引状態を、管組立体２３４を通じてフードダクト２２４及びサイクロン下側部分１２４へ移す。このように、サイクロン下側部分１２４が、過剰噴霧された粉体塗料を圧縮空気により除去されると、取り除かれた粉体は、サイクロン下側部分１２４からフードダクト２２４及び管組立体２３４を通って排気プレナム１３６の中へ引き込まれ、次に、最終濾過器へ引かれる。サイクロン１２０が第１の位置すなわち動作可能な位置において鉛直であり、サイクロン下側部分１２４が９０度枢動して第２の位置すなわち清掃位置になる実施形態の場合、管組立体２３４もまた任意選択的に、鉛直に向き付けられていてもよい。

図１及び図１０を参照して、作業者がサイクロン１２０を使用及び清掃する方法を説明する。サイクロン１２０は、図１の動作可能な位置にあるものとする。動作可能な位置は、サイクロン下側部分１２４の第１の位置とも呼ばれる。このように、送風機及び最終濾過器は、空気に乗せられた粉体をサイクロン１２０の中へ引き込み、サイクロン１２０は、内部渦流を発生し、それによって、粉体は、空気から分離され、空気は、サイクロンの円錐形殻体１３２及び円筒形殻体１３０を通って上昇し、排気プレナム１３６を通って出る。分離された粉体は、落下して、粉体移送接続部分１４４へ入り、粉体移送接続部分１４４において、ポンプ１４８の動作により移動されるか又は別様に処分される。

色替え等の際に、清掃作業を開始するには、作業者は、実質的な吸引が排気プレナム１３６内に行われ続けるように送風機及び最終濾過器システム２３を作動状態に保つ。出口掛け金組立体２００が解除され、移送受け皿１８６を含む粉体移送接続部分１４４が第２の関節連結部１５４を中心に枢動すなわち回動して円錐形下部１４２（図４を参照）から離れる。作業者は、粉体移送接続部分１４４、例えば、漏斗１９２及び移送受け皿１８６の内面及び外面から粉体を吹き飛ばすか又は別様にその内面及び外面から一掃するために空気棒又は適した他の清掃装置を用いることができ、分離した粉体を吸い上げてサイクロン１２０の中へ入れる。作業者は、次に、第２の取っ手２０６を把持し、粉体移送接続部分１４４を、解除可能な掛け金２０８が掛け金棒２１０と係合するまでサイクロン１２０の後方へ向けて更に枢動させる。これにより、粉体移送接続部分１４４は、円錐形下部１４２の後ろ側に対して上方に保持される。そのような位置では、粉体移送接続部分１４４は、概ね鉛直な向きにあるが、円錐形下部１４２の円錐形状に起因して、正確にはＹ軸に沿っていない。

次に、作業者は、円錐形下部１４２を円錐形上部１４０に対して保持する２つの掛け金組立体１７４を解除する（図１Ａの実施形態に関して、円錐形下部１４２は、サイクロン下側部分１０４に対応し、円錐形上部１４０は、サイクロン上側部分１２２の一部を形成する）。ガススプリング１８４は、円錐形下部１４２の急激な落下を抑え、最初に、例えば、対向面１５６ｃ、１６６ｃ（図７Ａ）間に数センチメートル〜十数センチメートルの小さな隙間を提供するよう、円錐形下部１４２が第１の関節連結部１２６を中心に少量だけ回動することのみを可能にするように位置決めすることができる。この小さな隙間は、場合によっては、サイクロン１２０の内部渦流を中断することがない。作業者は、次に、粉体を円錐形下部１４２の外面及び幾分内面から吹き飛ばすことが望まれる場合、そのようにするために空気棒を使用することができる。このことは、対向面１５６ｃ及び１６６ｃ間の接続部分及びガスケット１８２から吹き飛ばすことを含み得る。

作業者は、第１の取っ手１８０を把持し、取っ手を下方に引き、これにより、円錐形下部１４２が第１の関節連結部１２６を中心に更に回動する。十分な回動により、サイクロン１２０の内部渦流は中断されることになるが、実質的な吸引は、依然として、円筒形殻体１３０及び円錐形上部１４０（サイクロン上側部分１２０を構成する）へと引かれる。第１の位置から、渦流を中断するために必要とされる第２の位置へ向けての円錐形下部１４２の回動の正確な角度は、サイクロンの全体設計に応じて様々である。しかしながら、円錐形下部１４２と円錐形上部１４０との間の隙間が渦流をもはや維持することができずに中断するほど十分に大きい遷移位置があることを想定することができる。渦流は、このようにして中断することができるが、最終濾過器及び送風機が作動している限り、サイクロン上側部分１２２には依然として、排気プレナム１３６へ上がっていくかなりの空気流がある。

円錐形下部１４２が第１の位置から離れるこの関節運動の際、作業者は、ガススプリング１８４が枢動を補助するように始動するのに十分なところまで円錐形下部１４２が枢動するまで、ガススプリング１８４の抵抗を克服するのにちょうど十分な力を加える。ガススプリング１８４が移動を補助するように始動するとすぐに、作業者は、第１の取っ手１８０の把持を緩めることができ、ガススプリング１８４が円錐形下部１２４を押して第１の関節連結部１２６を中心に更に回動させる。ガススプリング１８４は、出口フランジ１８８がフードダクト２２４の張出し板２３２と係合するまで円錐形下部１４２を回動させることができる。これにより、粉体移送接続部分１４４が前もって掛け金掛け位置へ回動したときに接近可能にされていたサイクロン出口１２０ａを整合させる。これは、サイクロン下側部分１２４の第２の位置であり、本明細書では清掃位置とも呼ばれる。この第２の位置は、第１の位置すなわち動作可能な位置から、第１の関節連結部１２６を中心に９０度回動したところにある。第１の位置と第２の位置との間の角度回動は、サイクロン下側部分１２２が、鉛直かつＹ軸と整列する第１の位置から、Ｘ軸と整列する水平位置へ回動することができるという便宜上、９０度に選択される。清掃位置すなわち第２の位置へのこの回動は、便宜上、動作可能な位置すなわち第１の位置におけるサイクロン１２０の鉛直線に対して垂直な水平軸線Ｘ等の軸を中心に生じることができる。水平な第２の位置は、フードダクト２２４を介して鉛直に配置された排気筒すなわち管組立体２３４とサイクロン出口１２０ａとを整合及び相互接続するのに好都合である。しかしながら、他の用途では、吸引機構２２２とのサイクロン出口１２０ａの整列は、必要に応じて９０度よりも大きいか又は小さい角度回動α（図７Ａ）で生じるように設計することができる。

図５及び図１０から、サイクロン上側部分１２２とサイクロン下側部分１２４との関節接続がどのように清掃を容易にするかが明らかになるであろう。サイクロン下側部分１２４が第２の位置すなわち清掃位置にある場合、作業者は、円錐形下部１４２の表面に対して開けた容易な作業ができ、分離した粉体は、吸い上げられて吸引機構２２２を通って排気プレナム１３６の中へ入る。作業者は、また、内面、特に、円筒形殻体１３０及び円錐形上部１４０の上側内面を清掃する場合に、サイクロン上側部分１２２の中への視界を妨げられることがない。

清掃作業が完了した後、作業者は、第１の取っ手１８０を引いてサイクロン下側部分１２４（すなわち、円錐形下部１４２）を第１の関節連結部１２６を中心に逆方向に回動させ始める。ガススプリング１８４に移動を補助させるのに十分なだけ回動すると、作業者は、第１の取っ手１８０の把持を緩めることができ、ガススプリング１８４は、サイクロン下側部分１２４を図１の第１の位置へ向けて更に回動させる。ガススプリング１８４は、第１のフランジ１５６を第２のフランジ１６６に対して完全に係合させるのではなく小さな隙間を残すように設計することができる。これは、指が挟まれること（ピンチポイント）を防止する安全機能として用いることができる。作業者は、次に、掛け金組立体１７４を用いて、第１の位置への移動を完了させることができ、これにより、送風機及び最終濾過器システムが作動されているときにサイクロンの内部渦流を再び発生させる。掛け金組立体１７４が掛けられた後、作業者は、掛け金留め金腕部２１４を掛け金棒２１０から解放し、第２の取っ手２０６を用いて、粉体移送接続部分１４４を図１の位置まで回動させ、出口掛け金組立体２００を動作させる。そして、サイクロン１２０は、再び図１の動作可能な位置になる。

粉体塗装システムの一部として粉体回収システムにおいて使用されるサイクロンを清掃する方法の一実施形態は、サイクロンに吸引を行うステップと、サイクロンの下側部分の出口が吸引機構へ差し出されるように、下側部分を揺動させて上側部分から離すステップと、サイクロンの下側部分の表面から粉体を除去し、除去した粉体を吸引機構へ引き込むステップと、を含むことができる。

本発明は、本発明を実施するために開示された特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲内にある全ての実施形態を含むことが意図される。

Claims (22)

1. 粉体回収システムのためのサイクロンであって、前記サイクロンは、
   前記サイクロンの鉛直線に沿って互いに整列可能な円筒形部分及び円錐形部分を備え、
   前記円錐形部分は、円錐形上部及び円錐形下部を有し、
   前記円錐形下部は、連結部によって前記円錐形上部に枢着され、
   前記円錐形下部は、第１の位置と第２の位置との間で前記連結部を中心に枢動可能であり、それによって、前記円錐形下部は、前記第１の位置に枢動されて前記円錐形上部に接触させられ、前記第２の位置に枢動されて前記円錐形上部から離されるように構成されており、
   第２の連結部によって前記円錐形下部に枢着された粉体移送受け皿を備え、
   吸引機構を備え、前記円錐形下部は、前記円錐形下部が前記第２の位置にあるときに前記吸引機構に流体連通する出口を有するサイクロン。
2. 前記連結部は、蝶番関節を含む請求項１に記載のサイクロン。
3. 前記粉体移送受け皿は、前記吸引機構と整列するように前記出口を差し出す位置へ前記第２の連結部を中心に枢動可能である請求項１又は２に記載のサイクロン。
4. 前記吸引機構は、前記サイクロンに吸引をもたらす鉛直排気筒と流体連通する請求項３に記載のサイクロン。
5. 前記円錐形下部が前記第２の位置にあるときに、前記サイクロンの渦流動作は、中断される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のサイクロン。
6. 前記円錐形下部を前記第２の位置に解除可能に保持する掛け金を備える請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサイクロン。
7. 前記第１の位置と前記第２の位置との間での前記円錐形下部の移動を補助する１つ又は複数のガススプリングを備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載のサイクロン。
8. 前記円錐形下部は、手動により前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動するようになっている請求項１乃至７のいずれか一項に記載のサイクロン。
9. 粉体回収システムのためのサイクロンであって、前記サイクロンは、
   第１の軸線に沿って互いに整列可能な第１の部分及び第２の部分を備え、
   前記第２の部分は、関節連結部により前記第１の部分に連結され、
   前記第２の部分は、第１の位置と第２の位置との間で前記関節連結部を中心に枢動可能であり、それによって、前記第２の部分は、前記第１の位置に枢動されて前記第１の部分に接触させられ、前記第２の位置に枢動されて前記第１の部分から離されるように構成されており、
   前記第２の部分の下端部を備え、
   前記第２の部分の下端部は、サイクロン出口を備え、粉体は、前記サイクロン出口を通って前記サイクロンから除去され、
   ダクトを有する吸引機構を備え、
   前記ダクトは、ダクト開口を備え、
   前記ダクトは、管組立体の第１の端部と流体連通し、前記管組立体は、前記サイクロンの排気プレナムと流体連通する第２の端部を有し、
   前記第２の部分が前記第２の位置にあるときに、前記サイクロン出口は、前記吸引機構へ差し出され、前記吸引機構に流体連通し、前記ダクト開口と整合するサイクロン。
10. 前記第２の部分が前記第１の位置にあるときに、前記第２の部分は、前記第１の軸線に沿って前記第１の部分と整列され、前記第２の部分が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動されたときに、前記第２の部分は、前記第１の軸線とは異なる第２の軸線上に整列される請求項９に記載のサイクロン。
11. 前記第２の部分が前記第２の位置にあるときに、前記サイクロンの渦流動作は、中断される請求項９又は１０に記載のサイクロン。
12. 前記第１の部分は、円筒形殻体及び第１の円錐形殻体を備え、前記第２の部分は、第２の円錐形殻体を備える請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のサイクロン。
13. 前記第１の円錐形殻体及び前記第２の円錐形殻体は、前記関節連結部により連結されている請求項１２に記載のサイクロン。
14. 前記管組立体の少なくとも一部分は、鉛直に延在している請求項９乃至１３のいずれか一項に記載のサイクロン。
15. 粉体塗装システムであって、
    粉体スプレーガンから噴霧された粉体塗料で部品が塗装される粉体塗装ブースと、
    前記部品に付着しなかった過剰噴霧された粉体塗料を回収するために前記粉体塗装ブースに接続されたサイクロンと
    を備え、
    前記サイクロンは、第１の軸線に沿って互いに整列可能な上側部分及び下側部分を備え、前記上側部分は、関節連結部により前記下側部分に連結され、前記下側部分は、第１の位置と第２の位置との間で前記関節連結部を中心に枢動可能であり、それによって、前記下側部分は、前記第１の位置に枢動されて前記上側部分と接触させられ、前記第２の位置に枢動されて前記上側部分から離されるように構成されており、
    第２の関節連結部によって前記サイクロンの前記下側部分に連結された粉体移送受け皿を備え、
    吸引機構を備え、前記サイクロンの前記下側部分が前記第２の位置にあるときに、前記サイクロンの前記下側部分の出口は、前記吸引機構と流体連通する粉体塗装システム。
16. 前記粉体移送受け皿は、第１の移送受け皿位置と第２の移送受け皿位置との間で前記第２の関節連結部を中心に枢動可能である請求項１５に記載の粉体塗装システム。
17. 前記粉体移送受け皿は、前記第２の移送受け皿位置において前記サイクロンの前記下側部分に解除可能に保持されることができ、前記粉体移送受け皿が前記第２の移送受け皿位置にあるときに、前記サイクロンの前記下側部分は、前記第２の位置へ枢動されて前記第２の位置に支持される請求項１６に記載の粉体塗装システム。
18. 前記サイクロンは、排気プレナムを備え、前記排気プレナムは、前記排気プレナム内に吸引状態をつくり出すファンに接続され、前記吸引機構は、管により前記排気プレナムに接続されたダクトを備え、前記サイクロンの前記下側部分が前記吸引機構と流体連通しているときに、前記排気プレナム内の吸引状態は、前記管を通して前記ダクトと前記サイクロンの前記下側部分とに吸引状態を発生させる請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の粉体塗装システム。
19. 前記排気プレナム内の前記吸引状態から前記ダクトを隔離する位置へ移動可能な引き戸を更に備える請求項１８に記載の粉体塗装システム。
20. 前記サイクロンは、排気プレナムを備え、前記排気プレナムは、前記排気プレナム内に吸引状態をつくり出すファンに接続され、前記サイクロンの前記下側部分が前記第２の位置にあるときに、前記サイクロンの前記下側部分の前記出口は、前記吸引機構と流体連通する請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の粉体塗装システム。
21. 前記排気プレナムを前記吸引機構に接続する管を更に備える請求項２０に記載の粉体塗装システム。
22. 前記排気プレナム内の前記吸引状態から前記吸引機構を隔離する位置へ移動可能な引き戸を更に備える請求項２１に記載の粉体塗装システム。

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