JP7086502B1

JP7086502B1 - 分離装置

Info

Publication number: JP7086502B1
Application number: JP2020210497A
Authority: JP
Inventors: 由和小林; 秀匡小林
Original assignee: Miike Tekkou KK
Current assignee: Miike Tekkou KK
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-06-20
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: JP2022097103A

Abstract

【課題】小型化が可能な分離装置を提供する。【解決手段】分離装置１は、ケーシング２内に、一端に投入口３と他端に排気口４を有する空気通路１０と、この空気通路１０の中央の下部に連通して中心軸が略水平方向に向いた円筒室１１とが形成されている。空気通路１０の途中には、円筒室１１との連通部分を臨むように下方に湾曲したパンチングスクリーン７が配置されている。円筒室１１には、回転軸１７と径方向に延在する８枚の回転羽根１９とを有する回転体８が収容されている。円筒室１１は投入口３よりも大きい幅に形成されている。投入口３から搬送空気と被搬送物が投入され、パンチングスクリーン７で被搬送物が捕集されて搬送空気が排気口４から排出される。被搬送物は、パンチングスクリーン７から落下して回転体８の回転羽根１９の間の分割室に受け取られ、円筒室１１の下部に達すると被搬送物排出口５から排出される。【選択図】図１

Description

本発明は、空気で搬送されたプラスチック片等の被搬送物を、搬送空気から分離する分離装置に関する。

従来、都市ごみのような寸法の異なる多様な材質の廃棄物を選別する場合、廃棄物を破砕機で破砕した後、選別機によって、ガラス瓶や金属片等の重量物と、プラスチック片や木片等の軽量物と、砂等の細粒物とに選別している。選別機で選別された軽量物のうち、寸法の比較的小さい小片物を、搬送ダクト内を空気で搬送して分離装置に導き、分離装置で搬送空気から分離して収集している。

プラスチック片等の小片物を搬送空気から分離する分離装置として、従来、サイクロンセパレータが多く用いられている（例えば、特許文献１）。サイクロンセパレータは、鉛直軸回りの空気の旋回流を形成する逆円錐部と、逆円錐部の上方に連なる円筒部と、円筒部の内側に配置された排出管を有する。円筒部に導かれた搬送空気は、旋回流となって逆円錐部を流れ、逆円錐部を流れる際に生じる遠心力によって小片物が分離される。搬送空気から分離された小片物は、逆円錐部の下端から排出される。一方、小片物が分離された搬送空気は、排出管を通ってサイクロンセパレータから排出され、バグフィルターなどによって微小な塵が分離される。

特開２０１１－１０５８１６号公報

しかしながら、サイクロンセパレータは、搬送空気の鉛直軸回りの旋回流を、小片物を分離可能な程度に継続して生成させるために、逆円錐部の鉛直方向の寸法が比較的大きくなる。したがって、サイクロンセパレータが大型化して、廃棄物処理施設の建屋の大型化を招く問題や、メンテナンス作業が高所作業となって手間と危険を招く問題がある。

そこで、本発明の課題は、小型化が可能な分離装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の分離装置は、搬送空気で搬送される被搬送物を搬送空気から分離する分離装置であって、
被搬送物と搬送空気が導かれて搬送空気が流れる空気通路と、この空気通路の途中の下部に連通し、中心軸を略水平方向に向けて配置された略円筒形状の円筒室とが内側に形成されたケーシングと、
上記ケーシングの空気通路の一端側に設けられ、上記被搬送物と搬送空気が投入される投入口と、
上記ケーシングの空気通路の他端側に設けられ、上記搬送空気が排出される排気口と、
上記空気通路の途中に上記円筒室を臨むように配置され、上記搬送空気を透過させて上記被搬送物を捕集する捕集体と、
上記ケーシングの円筒室内に上記円筒室と同軸に配置されて回転駆動力が入力される回転軸と、この回転軸の外径側に配置されて径方向に延在し、上記円筒室内を周方向の複数の分割室に分割する複数の回転羽根とを有し、上記捕集体で捕集された被搬送物を上記分割室内に受け取って回転する回転体と、
上記円筒室の下部に連通し、上記回転体の分割室内の被搬送物を排出する被搬送物排出口とを備え、
上記ケーシングの円筒室が上記空気通路よりも大きい幅を有するように形成されていることを特徴としている。

上記構成によれば、ケーシングの空気通路の投入口から、搬送空気で搬送された被搬送物が投入され、空気通路の途中に配置された捕集体によって被搬送物が捕集される。捕集体で捕集された被搬送物は、空気通路から円筒室へ落下し、回転する回転体の分割室内に受け取られる。捕集体で被搬送物が捕集された搬送空気は、空気通路を通って排気口から排出される。上記回転体の分割室内に受け取られた被搬送物は、回転体が回転して分割室が下方に位置して被搬送物排出口と連通したときに、この被搬送物排出口から排出される。このように、本発明の分離装置は、被搬送物及び搬送空気をケーシングの空気通路に導き、空気通路の途中の捕集体で分離した被搬送物を、中心軸を略水平方向に向けて配置された略円筒形状の円筒室内に導き、回転する回転体で回転軸回りに移動させて被搬送物排出口から排出するので、鉛直軸回りに旋回する搬送空気の遠心力で被搬送物を分離する従来のサイクロンセパレータよりも、高さ方向の寸法を小さくできる。したがって、従来よりも装置の寸法を小さくできる。また、従来のような高所のメンテナンス作業が不要であるので、メンテナンス作業を少ない手間で安全に行うことができる。

また、ケーシングの円筒室が空気通路よりも大きい幅を有するように形成されているので、空気通路から円筒室に流入する搬送空気の速度を、空気通路におけるよりも緩やかにできる。これにより、空気通路の途中で捕集体により分離された被搬送物が、円筒室に落下し易くなる。したがって、捕集体への被搬送物の張り付きを軽減できると共に、被搬送物を回転体で効率的に被搬送物排出口に送って排出することができる。

本発明において、被搬送物には、空気で搬送可能な比重を有する物質で形成されたものが該当し、例えば、廃棄物処理の過程で生じるプラスチックや紙等が挙げられる。被搬送物の大きさは、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下が、搬送効率や取り扱いの面で好ましい。しかしながら、被搬送物には、空気で搬送可能であれば、例えば空き缶等が含まれてもよく、特定の材質には限定されない。また、被搬送物の大きさは、空気で搬送可能であれば、特定の寸法には限定されない。

一実施形態の分離装置は、上記空気通路の断面積が、上流部分よりも下流部分が大きく形成されている。

上記実施形態によれば、空気通路の断面積が、上流部分よりも下流部分が大きく形成されているので、この空気通路に導かれた搬送空気は、速度が上流部分よりも下流部分が小さくなる。これにより、空気通路の上流部分と下流部分の間に配置された捕集体に、被搬送物が付着し難くなる。したがって、捕集体により分離された被搬送物が円筒室に落下し易くなるので、捕集体への被搬送物の張り付きを軽減できると共に、被搬送物を回転体で効率的に被搬送物排出口に送って排出することができる。ここで、空気通路の断面積は、上流部分から下流部分に向かって徐々に大きく形成されてもよく、上流部分と下流部分の間の所定の位置で拡大してもよい。ここで、空気通路の排気口の面積が、空気通路の投入口の面積よりも大きく形成されるのが好ましい。

一実施形態の分離装置は、上記捕集体が、上記空気通路を横切ると共に、上記投入口側から排気口側に向かうにつれて上記円筒室に近づくように湾曲して配置されている。

上記実施形態によれば、捕集体が投入口側から排気口側に向かうにつれて円筒室に近づくように湾曲しているので、この捕集体により、上記空気通路に導かれた被搬送物を、下流側ほど円筒室に近づいた状態で捕集することができる。また、捕集体が空気通路を横断する面積を効果的に大きくできる。これらにより、被搬送物を捕集体から容易に離脱させて円筒室に導くことができる。

一実施形態の分離装置は、上記排気口の中心が、正面視において上記投入口の中心よりも上記円筒室側にずれて配置されている。

上記実施形態によれば、空気通路の一端側の投入口と他端側の排気口について、排気口の中心が、正面視において投入口の中心よりも円筒室側にずれて配置されているので、空気通路と円筒室とが連通する範囲を比較的大きくできる。これにより、捕集体で捕集された被搬送物を、効率的に円筒室に導くことができる。

一実施形態の分離装置は、上記被搬送物排出口の中心が、平面視において上記回転体の回転軸よりも上記投入口側にずれて配置されている。

上記実施形態によれば、円筒室内で回転する回転体の分割室に連通する被搬送物排出口について、この被搬送物排出口の中心が、平面視において回転体の回転軸よりも投入口側にずれて配置されているので、空気通路の排気口の中心が正面視において投入口の中心よりも円筒室側にずれて配置されても、排気口と被搬送物排出口との間を回転体で十分にシールすることができる。

一実施形態の分離装置は、上記回転体が回転するとき、上記回転体の全分割室の合計の容積の３５％以上の部分が上記空気通路に連通するように形成されている。

上記実施形態によれば、円筒室内で回転する回転体が回転するに伴い、円筒室と空気通路との連通部分を回転体の回転羽根が順次通過し、複数の回転羽根の間に夫々形成された分割室が、空気通路と順次連通する。このとき、回転体の全分割室の合計の容積の３５％以上の部分が空気通路に連通するので、空気通路に連通する分割室の容積を、安定して比較的大きく確保できる。これにより、空気通路から分割室に流れる搬送空気の速度を比較的遅くでき、その結果、被搬送物を空気通路から分割室に効果的に導くことができる。

一実施形態の分離装置は、上記ケーシングの上記捕集体に関して上記回転体と反対側に、点検口が設けられている。

上記実施形態によれば、ケーシングの捕集体に関して回転体と反対側に設けられた点検口を通して、容易に捕集体のメンテナンスを行うことができる。したがって、捕集体に被搬送物が付着しても、容易に被搬送物を除去できるので、分離装置の運転効率を高めることができる。

一実施形態の分離装置は、上記捕集体に向かって空気を吹き出す空気ノズルを備える。

上記実施形態によれば、空気ノズルで捕集体に向かって空気を吹き出すことにより、搬送空気の流れによって捕集体に付着した被搬送物を剥がして、効果的に空気通路から分割室へ導くことができる。上記空気ノズルは、捕集体の下流側に設置され、上流側の捕集体に向かって空気を吹き出すように形成するのが好ましい。

本発明の実施形態の分離装置を示す縦断面図である。分離装置の正面図である。分離装置の背面図である。分離装置の平断面図である。回転体の作動状態を示す縦断面図である。図５Ａに続く回転体の作動状態を示す縦断面図である。図５Ｂに続く回転体の作動状態を示す縦断面図である。図５Ｃに続く回転体の作動状態を示す縦断面図である。図５Ｄに続く回転体の作動状態を示す縦断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の分離装置を示す縦断面図であり、図２は分離装置の正面図であり、図３は分離装置の背面図である。実施形態の分離装置は、都市ごみを処理して再資源化を行う廃棄物処理設備に設置され、選別機で選別されて搬送空気で搬送された被搬送物を、搬送空気から分離して収集するために用いられる。本実施形態で処理される被搬送物は、プラスチックや紙からなり、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の寸法を有する。

本実施形態の分離装置１は、ケーシング２の内部に、被搬送物と搬送空気が導かれて搬送空気が流れる空気通路１０と、この空気通路１０の途中の下部に連通する略円筒形状の円筒室１１とを有する。この円筒室１１は、中心軸を略水平方向に向けると共に、平面視において空気通路１０の延在方向と直交方向を向いて配置されている。ケーシング２の空気通路１０の一端側には、被搬送物と搬送空気が投入される投入口３が形成されている。ケーシング２の空気通路１０の他端側には、搬送空気が排出される排気口４が形成されている。空気通路１０の途中には、空気通路１０と円筒室１１との連通部分の上方で空気通路１０を横切るように、捕集体としてのパンチングスクリーン７が配置されている。円筒室１１内には、円筒室１１の中心軸と同軸の回転軸１７を有する回転体８が収容されている。ケーシング２の下部には、円筒室１１に連通する被搬送物排出口５が形成されている。

空気通路１０は、上流部分の投入口３における断面積よりも、下流部分の排気口４における断面積の方が大きく形成されている。すなわち、投入口３の開口面積よりも、排気口４の開口面積の方が大きく形成されている。ケーシング２の空気通路１０の部分は、投入口３から排気口４にわたって同じ幅に形成される一方、空気通路１０の延在方向において投入口３から全長の７０％程度の長さまでの範囲は天井面が水平に形成され、残りの範囲は排気口４に向かって天井面が下方に傾斜するように形成されている。この空気通路１０の投入口３から全長の１５％程度の長さの位置から、全長の９０％程度の長さまでの範囲に、円筒室１１の上部が入り込んで、円筒室１１との連通部分になっている。また、図２に示すように、円筒室１１の幅Ｗ２は、空気通路１０の幅Ｗ１よりも大きく形成され、例えば空気通路１０の幅Ｗ１の約１．４３に形成されている。ここで、円筒室１１の幅Ｗ２は、空気通路１０の幅Ｗ１の１．２～３倍の大きさに形成でき、好ましくは、１．４～２倍の大きさである。また、円筒室１１の壁面は、軸直角方向の断面において、排気口４との連通位置から、中心軸を通る水平面と交差する位置までの間が、外径側に多少膨らむように形成されている。この円筒室１１の壁面が外径側に膨らむ割合は、排気口４との連通位置で５．６％であり、好ましくは４～８％であり、更に好ましくは５～６％である。このように、円筒室１１の壁面を、排気口４との連通位置から水平面との交差位置までの間で外径側に膨らむように形成することにより、回転体８が回転する過程で、回転羽根１９の先端が壁面に対して徐々に接近してから接触する。これにより、排気口４の直下で回転羽根１９が壁面に急激に接触することで搬送空気の圧力や流速が急激に変化する不都合を、効果的に抑制することができる。

円筒室１１に収容された回転体８は、回転軸１７と、回転軸１７の外周側に固定された回転軸カバー１８と、この回転軸カバー１８の外周に固定されて径方向に延在する８枚の回転羽根１９，１９，１９，・・・を有する。なお、回転羽根１９の枚数については、選別精度の設定や、投入材料の種類や、排出能力の設定等に応じて、８枚以外の他の枚数に適宜設定することができる。これらの回転羽根１９，１９，１９，・・・は、板状に形成され、回転軸１７の周りに互いに４５°の等角度間隔をおいて配列されている。これらの回転羽根１９，１９，１９，・・・で円筒室１１を分割して、周方向に連なる８個の分割室を形成している。

空気通路１０と、回転体８が収容される円筒室１１は、円筒室１１の中心軸を中心として約１１０°の範囲で連通している。これにより、空気通路１０に対して、円筒室１１内に回転体８の回転羽根１９によって形成される分割室が、同時に３個又は４個連通するようになっている。これにより、回転体８の全分割室の合計の体積に対して、３７．５％～５０％の体積が空気通路１０に連通するように形成されている。

図４は、分離装置の平断面図であり、円筒室１１の中心軸を通る水平面で切断した様子を示している。回転体８の回転羽根１９は、回転軸カバー１８に固定された羽根本体２０と、この羽根本体２０の縁部を取り囲むように配置されたシール板２１を有する。羽根本体２０は、金属製の板状体で形成され、シール板２１はゴム製の板状体で形成されている。シール板２１は、天然ゴムや合成ゴムで形成することができる。また、シール板２１は、ゴム以外にウレタン樹脂等の他の材質を使用でき、可撓性を有して円筒室１１の内壁面に対してシールできる材質であれば、その材質は何でもよい。この回転体８は、回転羽根１９のシール板２１が円筒室１１の内周面に接触した状態で回転することにより、横断面において円筒室１１の内壁面が円弧状である区間で、回転羽根１９と円筒室１１の内壁面との間をシールするようになっている。この回転体８は、回転軸１７の両側が、ケーシング２に設けられた軸受２３，２３によって回転自在に支持されている。この回転体８は、図１の矢印Ｒで示すように、円筒室１１と空気通路１０との連通位置において、搬送空気が移動する方向と略同じ方向になるように回転駆動される。

回転体８の回転軸１７の一端にはスプロケット２４が設けられており、このスプロケット２４と、図示しないモータの出力軸に設けられたスプロケットとの間にチェーンが巻き回されている。このモータの回転力がチェーンを介して回転軸１７のスプロケット２４に伝達されて、回転体８が回転駆動されるようになっている。

捕集体としてのパンチングスクリーン７は、空気通路１０と円筒室１１との連通部分のうち、空気通路１０の投入口３から全長の２５％程度の長さの位置から、全長の９０％程度の長さまでの範囲にわたって、空気通路１０を横切るように配置されている。このパンチングスクリーン７は、投入口３側の端部が空気通路１０の天井面に接する一方、排気口４側の端部が空気通路１０の底面と円筒室１１の円周面との境界部分の近傍に接するように配置されている。このパンチングスクリーン７の両側の縁は、空気通路１０の両側の壁面に接している。このパンチングスクリーン７の形状は、投入口３側から排気口４側に向かうにつれて下方に湾曲し、下向きの凹状をなすように形成されている。これにより、投入口３側から排気口４側に向かうにつれて、円筒室１１に近づくようになっている。このパンチングスクリーン７は、ステンレス鋼板に複数の円形の貫通孔が千鳥状に配列されて形成されている。パンチングスクリーン７の貫通孔は、被搬送物の寸法に応じて１０～２０ｍｍの直径に設定できる。また、パンチングスクリーン７は、表面積に対する開口部の合計面積の割合である開口率が、好ましくは５０～７５％に設定される。パンチングスクリーン７の貫通孔の大きさと数で開口率を調整することにより、貫通孔を通る搬送空気の速度を調節することができる。このパンチングスクリーン７の貫通孔を通る搬送空気の速度は、５～１２ｍ／秒に設定することができる。ここで、パンチングスクリーン７の貫通孔の形状は、多角形等の円形以外であってもよく、また、貫通孔の配列パターンは、行列状等の千鳥状以外であってもよい。また、捕集体として、パンチングスクリーン以外に、スリット状の貫通孔が形成された孔開き板や、エキスパンドメタル等を用いてもよい。

空気通路１０内のパンチングスクリーン７の下流側には、パンチングスクリーン７に付着した被搬送物を剥がすためのエアノズル１４が配置されている。エアノズル１４は、圧縮機で生成された圧縮空気を導くエア配管２７と、このエア配管２７のパンチングスクリーン７に臨む側に設けられ、エア配管２７で導かれた圧縮空気を吹き出す空気ノズルとしてのノズル本体２８を有する。エア配管２７は、パンチングスクリーン７の全幅にわたって延在しており、このエア配管２７に、所定間隔を置いて複数のノズル本体２８が配置されている。

ケーシング２の空気通路１０を形成する天井面の一部には、点検口３０が設けられている。点検口３０は、空気通路１０を形成する天井面のうち、パンチングスクリーン７の上流側の半分に相当する範囲に形成されている。この点検口３０は、ヒンジ３２回りに揺動して開閉する点検扉３１が設けられている。点検扉３１には、開閉を行うためのハンドル３３が設けられている。この点検口３０を通して、パンチングスクリーン７やエアノズル１４の保守や修理が可能になっている。

被搬送物排出口５は、ケーシング２の円筒室１１の下部に連通して下方に延在する矩形断面の排出ダクト３５の下端に形成されている。この被搬送物排出口５が下端に設けられた排出ダクト３５は、ケーシング２と略同じ幅に形成されている。被搬送物排出口５は、図１に示すように、平面視において、中心が回転体８の回転軸１７よりも投入口３側にずれて配置されている。下端に被搬送物排出口５が形成された排出ダクト３５と、回転体８が収容される円筒室１１は、円筒室１１の中心軸を中心として約５０°の範囲で連通している。これにより、排出ダクト３５に対して、円筒室１１内に回転体８の回転羽根１９によって形成される分割室が、同時に２個又は３個連通するようになっている。

ケーシング２の投入口３は、この分離装置１の上流側に配置された例えば揺動選別機等に接続される。この上流側に設けられた機器に設置された送風機により搬送空気が形成され、搬送空気と被搬送物が投入口３に押し込まれる。ここで、搬送空気は、排気口４の下流側に配置された吸引ファンで形成されてもよく、或いは、排気口４の下流側の吸引ファンと投入口３の上流側の送風ファンとの両方で形成されてもよい。

ケーシング２の排気口４は、この分離装置１の下流側に配置された例えばバグフィルター等に接続される。被搬送物が分離されて排気口４から排出された搬送空気は、バグフィルターで清浄化した後に大気中に放出してもよく、或いは、上流側に戻して被搬送物の搬送に再度用いるように循環させてもよい。

排出ダクト３５は、ケーシング２の周面の下端に連結され、径方向に延在して下端の被搬送物排出口５から被搬送物を排出する。被搬送物排出口５から排出された被搬送物は、下方に設置されたコンテナ等で受け取られるようになっている。

上記構成の分離装置１は、次のように動作する。

まず、図示しないモータが起動され、チェーンとスプロケット２４を介して回転軸１７に回転力が伝達され、回転体８が回転駆動される。こうして起動された分離装置１に、上流側の選別機等から、被搬送物が搬送空気によって搬送され、投入口３からケーシング２内の空気通路１０に搬送空気と共に投入される。空気通路１０に投入された搬送空気は、空気通路１０を進み、その一部が投入口３から全体の１５％程度の位置で連通する円筒室１１に流れ込んで、流速が低下する。このとき、円筒室１１は、空気通路１０よりも大きい幅に形成されているので、搬送空気の流速が効果的に低下する。空気通路１０に搬送空気によって導かれた被搬送物は、搬送空気がパンチングスクリーン７を透過するに伴い、パンチングスクリーン７で捕集される。パンチングスクリーン７で捕集された被搬送物は、回転体８の分割室に落下する。ここで、パンチングスクリーン７の下方に円筒室１１が連通しており、空気通路１０と円筒室１１の連通部分の搬送空気の流速が低いことにより、被搬送物は容易にパンチングスクリーン７から離脱して下方の回転体８の分割室に落下することができる。分割室に収容された被搬送物は、回転体８が回転し、排出ダクト３５に分割室が連通すると、排出ダクト３５を通って被搬送物排出口５から排出される。被搬送物排出口５から排出された被搬送物は、図示しないコンテナ等に受け取られる。コンテナに所定量の被搬送物が蓄積すると、再利用や最終処分等の処理に付される。一方、パンチングスクリーン７を透過した搬送空気は、排気口４から排出され、下流側のバグフィルターに導かれる。

図５Ａ乃至５Ｅは、分割室１１内で回転体８が回転する様子を示す図であり、８枚の回転羽根１９Ａ，１９Ｂ，・・・，１９Ｈと、円筒室１１の壁面との間で形成されるシールの様子を観察する図である。図５Ａ乃至５Ｅの夫々は、回転体８の回転の様子を、約１２°おきに示している。なお、図５Ａ乃至５Ｅには、パンチングスクリーン７や点検扉３１等は図示を省略している。

図５Ａでは、投入口３の下方に連なる円筒室１１の壁面と、３つの回転羽根１９Ｂ、１９Ｃ及び１９Ｄの先端との間がシールされ、これにより回転羽根１９Ｂ，１９Ｃ及び１９Ｄの間に形成された２つの分割室Ｓ１，Ｓ２が、空気通路１０と被搬送物排出口５との間をシールする。また、排気口４の下方に連なる円筒室１１の壁面と、２つの回転羽根１９Ｇ及び１９Ｆの先端との間がシールされ、これにより回転羽根１９Ｇ及び１９Ｆの間に形成された１つの分割室Ｓ３が、空気通路１０と被搬送物排出口５の間をシールする。

回転体８が回転すると、図５Ｂに示すように、投入口３の下方の円筒室１１の壁面に接していた回転羽根１９Ｂが、円筒室１１の壁面から離れて、投入口３の下方に連なる円筒室１１の壁面には、２つの回転羽根１９Ｃ及び１９Ｄの先端が接する。これにより、回転羽根１９Ｃ及び１９Ｄの間に形成された１つの分割室Ｓ２が、空気通路１０と被搬送物排出口５との間をシールする。排気口４の下方に連なる円筒室１１の壁面は、図５Ａと同様に、２つの回転羽根１９Ｇ及び１９Ｆの間に形成された１つの分割室Ｓ３が、空気通路１０と被搬送物排出口５の間をシールする。

回転体８が更に回転し、図５Ｃに示すように、排気口４の下方かつ被搬送物排出口５に最も近い位置で円筒室１１の壁面に接している回転羽根１９Ｆが、壁面から離脱する直前において、図５Ｂと同様に、２つの分割室Ｓ２及びＳ３が、空気通路１０と被搬送物排出口５の間をシールする。ここで、排気口４に最も近い位置で円筒室１１の壁面に接近している回転羽根１９Ｈは、円筒室１１の壁面の断面が、円形よりも外径側に膨らんだ形状に形成されているので、円筒室１１の壁面との間に隙間が形成される。したがって、排気口４の下方の円筒室１１の壁面には、２個の回転羽根１９Ｆ，１９Ｇが接触する。

回転体８が更に回転し、図５Ｄに示すように、図５Ｃで排気口４の下方かつ被搬送物排出口５に最も近い位置で円筒室１１の壁面に接していた回転羽根１９Ｆが、壁面から離脱すると、排気口４の下方では円筒室１１の壁面に１つの回転羽根１９Ｇのみが接する。一方、投入口３の下方かつ被搬送物排出口５に最も近い位置で、円筒室１１の壁面に回転羽根１９Ｅが接することにより、投入口３の下方の円筒室１１の壁面に対して、３つの回転羽根１９Ｃ，１９Ｄ及び１９Ｅが接する。こうして、上記回転羽根１９Ｇと、回転羽根１９Ｃ，１９Ｄ及び１９Ｅの間に形成された２つの分割室Ｓ２，Ｓ４が、空気通路１０と被搬送物排出口５の間をシールする。

回転体８が更に回転し、図５Ｅに示すように、投入口３に最も近い位置で円筒室１１の壁面に接している回転羽根１９Ｃが壁面から離脱する直前では、排気口４の下方において、円筒室１１の壁面に２つの回転羽根１９Ｈ，１９Ｇが接し、これらの回転羽根１９Ｈ，１９Ｇの間の分割室Ｓ５により、空気通路１０の排気口４側と被搬送物排出口５の間をシールする。一方、投入口３の下方において、図５Ｄと同様に、円筒室１１の壁面に３つの回転羽根１９Ｃ，１９Ｄ及び１９Ｅが接して、これらの回転羽根１９Ｃ，１９Ｄ及び１９Ｅの間に形成された２つの分割室Ｓ２，Ｓ４が、空気通路１０の投入口３側と被搬送物排出口５の間をシールする。

上記図５Ａ乃至５Ｅから分かるように、円筒室１１内を回転する回転体８により、ロータリーバルブの機能を発揮して、空気通路１０と被搬送物排出口５との間を安定してシールすることができる。また、回転体８の全分割室のうち、３個又は４個の分割室を空気通路１０に連通させた状態で回転体８を回転するので、円筒室１１内の搬送空気の流速を効果的に抑制できて、回転体８の上側に位置するパンチングスクリーン７への被搬送物の付着を効果的に防止できる。

分離装置１の運転に伴い、パンチングスクリーン７に被搬送物が付着し、被搬送物の除去効率が低下する場合がある。この場合、エアノズル１４を作動させ、被搬送物の除去動作を行う。すなわち、図示しない圧縮機により生成された圧縮空気がエア配管２７に導入され、エア配管２７で導かれた圧縮空気がノズル本体２８から噴射され、パンチングスクリーン７に下流側から上流側に向かって噴射される。このノズル本体２８から噴射された圧縮空気の流れにより、パンチングスクリーン７に付着した被搬送物が剥がれて下方の回転体８の分割室に落下する。こうして、パンチングスクリーン７に付着した被搬送物を、容易かつ迅速に除去することができる。

このように、本実施形態の分離装置１は、被搬送物及び搬送空気を略水平に延在する空気通路１０の一端に導き、この空気通路１０の途中に配置されたパンチングスクリーン７で被搬送物を分離し、被搬送物は円筒室１１の回転体８の分離室に導いて円筒室１１の下端から排出する一方、搬送空気は空気通路１０の他端から排出する。したがって、鉛直軸回りに旋回する搬送空気の遠心力で被搬送物を分離する従来のサイクロンセパレータよりも、高さ方向の寸法を小さくでき、従来よりも装置の寸法を小型にできる。その結果、分離装置１は、従来のサイクロンセパレータを設置するスペースよりも小さいスペースに設置できるので、分離装置１を含んで構成される処理設備を比較的小規模にでき、また、処理設備を収容する建屋の大型化を回避できる。また、分離装置１は、従来のサイクロンセパレータよりも高さが低いので、従来のサイクロンセパレータのメンテナンスを行う場合のような高所作業が不要であり、メンテナンス作業を少ない手間で安全に行うことができる。

また、本実施形態の分離装置１は、ケーシング２の円筒室１１が空気通路１０よりも大きい幅を有するように形成されているので、空気通路１０から円筒室１１に流入する搬送空気の速度を、空気通路１０におけるよりも緩やかにできる。これにより、空気通路１０の途中でパンチングスクリーン７により分離された被搬送物が、円筒室１１内の回転体８の分割室内に落下し易くなる。したがって、パンチングスクリーン７への被搬送物の張り付きを軽減できると共に、被搬送物を回転体８で効率的に被搬送物排出口５に送って排出することができる。

また、本実施形態の分離装置１は、空気通路１０の断面積が、上流部分よりも下流部分が大きく形成されているので、この空気通路１０に導かれた搬送空気は、速度が上流部分よりも下流部分が小さくなる。さらに、パンチングスクリーン７は、空気通路１０の上流部分と下流部分の間であって、空気通路１０と、円筒室１１内の回転体８の分割室とが連通する部分を臨むように凹状に形成されている。これにより、パンチングスクリーン７を通る搬送空気の速度が効果的に低減され、パンチングスクリーン７に被搬送物が付着し難くなる。したがって、パンチングスクリーン７により分離された被搬送物が、円筒室１１内の回転体８の分割室内に落下し易くなるので、パンチングスクリーン７への被搬送物の張り付きを軽減でき、また、被搬送物を回転体８で効率的に被搬送物排出口５に送って排出することができる。

また、本実施形態の分離装置１は、パンチングスクリーン７が投入口３側から排気口４側に向かうにつれて円筒室１１に近づくように湾曲しているので、このパンチングスクリーン７により、空気通路１０に導かれた被搬送物を、下流側ほど円筒室１１に近づいた状態で捕集することができる。また、パンチングスクリーン７が空気通路１０を横断する面積を効果的に大きくできる。これらにより、被搬送物をパンチングスクリーン７から容易に離脱させて、円筒室１１内の回転体８の分割室内に導くことができる。

上記実施形態において、プラスチックや紙からなる被搬送物を取り扱う場合について説明したが、被搬送物はプラスチックや紙に限られず、空気で搬送されるものであれば限定されない。被搬送物の他の例として、繊維屑や木屑等が挙げられる。また、被搬送物の寸法は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であったが、被搬送物の寸法は、搬送空気で搬送される寸法であれば限定されない。また、被搬送物は、小片物と共に、空気で搬送可能な他の寸法や他の種類のものが含まれてもよい。例えば、空き缶やポリ袋等が小片物と共に投入されてもよい。

また、本発明は、廃棄物処理設備のほか、農業、林業、水産業、畜産業、鉱業、食品工業、繊維工業、木材加工業、紙加工品製造業、パルプ・紙製造業、化学工業及び金属製品製造業等のあらゆる分野の処理設備や製造設備に設置され、被搬送物としての各種の物質を搬送空気から分離して収集する分離装置に適用することができる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、多くの変形が、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１分離装置
２ケーシング
３投入口
４排気口
５被搬送物排出口
７パンチングスクリーン
８回転体
１０空気通路
１１円筒室
１４エアノズル
１７回転軸
１９回転羽根
２０羽根本体
２１シール板
２３軸受
２４スプロケット
２７エア配管
２８ノズル本体
３０点検口
３１点検扉
３５排出ダクト

Claims

搬送空気で搬送される被搬送物を搬送空気から分離する分離装置であって、
被搬送物と搬送空気が導かれて搬送空気が流れ、略水平に延在する空気通路と、この空気通路の途中の下部に連通し、中心軸を略水平方向に向けて配置された略円筒形状の円筒室とが内側に形成されたケーシングと、
上記ケーシングの空気通路の一端側に設けられ、上記被搬送物と搬送空気が投入される投入口と、
上記ケーシングの空気通路の他端側に設けられ、上記搬送空気が排出される排気口と、
上記空気通路の途中に上記円筒室を臨むように配置され、上記搬送空気を透過させて上記被搬送物を捕集する捕集体と、
上記ケーシングの円筒室内に上記円筒室と同軸に配置されて回転駆動力が入力される回転軸と、この回転軸の外径側に配置されて径方向に延在し、上記円筒室内を周方向の複数の分割室に分割する複数の回転羽根とを有し、上記捕集体で捕集された被搬送物を上記分割室内に受け取って回転する回転体と、
上記円筒室の下部に連通し、上記回転体の分割室内の被搬送物を排出する被搬送物排出口とを備え、
上記ケーシングの円筒室が上記空気通路よりも大きい幅を有し、
上記空気通路の断面積が、上流部分よりも下流部分が大きく形成されていることを特徴とする分離装置。
請求項１に記載された分離装置において、
上記捕集体が、上記空気通路を横切ると共に、上記投入口側から排気口側に向かうにつれて上記円筒室に近づくように湾曲して配置されていることを特徴とする分離装置。
請求項１に記載された分離装置において、
上記排気口の中心が、正面視において上記投入口の中心よりも上記円筒室側にずれて配置されていることを特徴とする分離装置。
請求項３に記載された分離装置において、
上記被搬送物排出口の中心が、平面視において上記回転体の回転軸よりも上記投入口側にずれて配置されていることを特徴とする分離装置。
請求項１に記載された分離装置において、
上記回転体が回転するとき、上記回転体の全分割室の合計の容積の３７．５％～５０％の部分が上記空気通路に連通するように形成されていることを特徴とする分離装置。
請求項１に記載された分離装置において、
上記ケーシングの上記捕集体に関して上記回転体と反対側に、点検口が設けられていることを特徴とする分離装置。
請求項１に記載された分離装置において、
上記捕集体に向かって空気を吹き出す空気ノズルを備えることを特徴とする分離装置。