JPH05220425A

JPH05220425A - 粉粒体分離装置

Info

Publication number: JPH05220425A
Application number: JP5969892A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kunigami; ▲ひろし▼ 国上
Original assignee: Shinko Kagaku Kogyosho KK
Current assignee: Shinko Kagaku Kogyosho KK
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【目的】遠心力を用いた精度の高い粉粒体分離装置を
提供する。【構成】旋回導入部２ａ，２ｂを各備えた垂直な円筒
状円錐形の第１、第２サイクロンＡ，Ｂを並設した粉粒
体分離装置たる分級機を設ける。第１、第２サイクロン
Ａ，Ｂ間に位置して前記旋回導入部２ａに連通した空間
をもつ分離部６を設け、該分離部６には前記旋回導入部
２ｂも連通させる。分離部６には粉粒体１に対して直線
的に空気を吹きつけるための増幅流管７を接続し、また
分離部６内の増幅流管７に対向する位置に分離翼８を付
設する。旋回導入部２ａ内を分離部６に向かって粉粒体
１を旋回流動させると、粉粒体１は遠心力により粒径順
に整列して分離部６に入る。該粉粒体１は整列状態を保
ちつつ増幅流管７の空気によって方向性を強められるか
ら分散することなく分離翼８にて高精度で分離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミクロン単位の分級を
必要とする樹脂、農薬、医薬、顔料、塗料及びトナー等
の各々同じ成分で粒径が異なるものを含む粉粒体を分級
するための粉粒体分離装置たる分級機、または異なる成
分で粒径がほぼ揃った粉粒体を各成分別に選別するため
の粉粒体分離装置たる選別機に係り、特に流体及び粉粒
体を旋回流動させることによって前記各粉粒体を分離す
る機構をもつものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流体中の固体粒子が重力、慣性
力、遠心力等の機械的力を付与された場合、個々の粒子
が受けた機械的力が粒径の３乗に比例するのに対し、個
々の粉粒体が流体から受ける浮力、ストクース力（粒径
が十分小さいときに流体から受ける粘性抵抗）等の反力
が粒径の２乗に比例し、各粒子の重量当たりの前記反力
が大粒径のものより小粒径のものの方が大きいという原
理が知られている。つまり、同じ成分で粒径が異なる粒
子の場合は該粒径の差によって、また異なる成分で粒径
がほぼ揃った粒子の場合は該比重の差によって、前記各
場合の粒子に前記機械的力と前記反力の差異が生じるか
ら、各粒子の運動経路が異なり該各粒子が分離状態とな
る。そして、このような原理をもとに構成される粉粒体
分離装置には、前記粒径が異なる粒子を分級する分級機
と、異なる比重の粒子を選別する選別機がある。

【０００３】前記分級機において、前記重力式のものと
してはジグザグ分級機等、また慣性力式のものとしては
ルーバー型分級機、フアンレントゲン等がある。さらに
本発明に係るところの遠心力式のものとしては、井伊谷
式、クラシクロン、ミクロプレックス等がそれぞれ知ら
れている。

【０００４】また、前記選別機には、電化製品、家具什
器、容器、自動車及び建築構築物等の家庭用ないしは産
業廃棄物を粉砕し、金属、ガラス、木、ゴム及びプラス
チック等の各成分が混合した状態の粉粒体を選別するも
のがある。この選別機は次のような観点から使用され
る。前記のような廃棄物の投棄処分は、処分スペースの
制約、輸送及び保管コスト低減の目的から、粉砕しほぼ
粒径が揃った粉粒体にして行っている。しかし、投棄処
分は環境保護面からも限界があり、混合された各成分を
それぞれ有用資源保存の面から選別して回収し再生する
ことが望ましい。即ち、前記選別機は混合した前記粉粒
体から各成分を再生可能な形で選別、回収するために用
いられる。そして前記選別機には、前記分級機と同様
に、重力式（浮遊分別式）、慣性式及び遠心式（サイク
ロン式）がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記分級機における重
力式のものは、浮力サイクロン内で上昇する流体に粉粒
体をのせ分級を行うため大量の流体が必要なだけでな
く、粒子間の衝突による浮力への干渉を防ぐため極めて
粒子濃度（流体中に含まれる粉粒体の割合）を希薄にせ
ざるを得ず、前記浮力サイクロン内空間当たりの処理量
が少ないので著しく効率が悪い。また分級機とは別に分
級後の粉粒体の捕集装置が必要であるという欠点があ
る。同じく慣性力式のものは、後述する遠心力式のもの
に次いで大きな分級力が得られるが、重力式のものと同
様、多量の流体が必要であり、また粒子濃度に上限があ
り、さらには前記重力式のものと同様、別途捕集装置が
必要であるため、大型で複雑な機構をもったものになる
という欠点がある。同じく遠心力式のものは、前記重力
式及び慣性力式より大きな分級力が得られ、精度の良い
分級が可能であるが、流体中での粒子濃度の影響を受け
易く、粉粒体の正確な供給が必要であり、かつ粒子間の
衝突干渉を防ぐため粒子濃度を一定量より上げられな
い。即ち大量処理に適さず、かつ前記重力式及び慣性力
式のものと同様、別途粉捕集装置が必要である等の欠点
がある。

【０００６】前記選別機における重力式のものは、各粒
子の比重差の比較的小さい混合状態の粉粒体に使用され
るが、小さい比重差で選別するために液体を使用する。
そのため各成分に分離した後、液体中から粉粒体を回収
するための装置が必要となり大型化、複雑化しなければ
ならないという欠点がある。同じく慣性力式のものは、
各粒子の比重差が大きい混合粉粒体に使用されるが、こ
のような混合粉粒体を分離させる空間は大きなものとな
らざるを得ず、必然的に装置も大きくしなければならな
いという欠点がある。同じく遠心力式のものは、比較的
簡便に使用でき小型化も可能であるがおおむね選別精度
が低く、特に粉粒体の各粒子の比重差が小さい場合に該
選別精度の低さが顕著になるいうの欠点がある。

【０００７】本発明は、前記各方式の分級機と選別機の
前記欠点を鑑み、簡便で小型化可能な遠心力式のものの
各欠点を解消し、より一層選別精度を高くすることを課
題とし、かつこの課題を解決した粉粒体選別装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、例えば分級機として、空気及び粉粒体１
・・・が旋回流動しうるように成した旋回導入部２ａ
と、分離後の細粒１ａ・・・を下方に取り出すアンダー
フロー部３ａと、空気を上方に排気するオーバーフロー
部４ａとを備えた本発明に係るサイクロンである第１サ
イクロンＡを設ける一方、該第１サイクロンＡに隣接し
て第２サイクロンＢを配置した分級機を設ける。前記第
１、第２サイクロンＡ，Ｂ間に位置して、前記旋回導入
部２ａに連通する分離部６を設け、この分離部６にはさ
らに前記旋回導入部２ｂを連通させる。また、該分離部
６には、前記旋回導入部２ａから流入する粉粒体１・・
・に対して接線方向である斜め後方から直線的に流れる
空気を吹きつけうるように配置した増幅流管７を接続す
るとともに、前記分離部６内において、前記増幅流管７
に対向し、かつ分級設定粒径の境界近傍に位置して、粉
粒体１・・・をその両側に分離する分離翼８を付設し
た。

【０００９】

【作用】以上のような分別機にあっては、前記第１サイ
クロンＡの前記旋回導入部２ａに空気及び粉粒体１・・
・を送り込むと、該粉粒体１・・・は旋回導入部２ａ内
を分離部６に向かって旋回流動し遠心力を受ける。この
ように遠心力を受けた個々の粉粒体１・・・はその粒径
の大きいものほど空気から受ける重量当たりの反力が小
さいので旋回部導入２ａの外周側に、また、粒径の小さ
いものほど前記反力が大きいので旋回導入部２ａの内周
側に経路をとるよう、それぞれ変位しながら流動する。
従って、分離部６近傍に達した粉粒体１・・・は、旋回
導入部２ａの外周側から内周側に向かって、すなわち旋
回導入部２ａ幅方向に、粒径の大きい順に整列した状態
となり前記分離部６に流入する。さらに、分離部６に流
入した粉粒体１・・・は、増幅流管７からの直線的に流
れる空気を斜め後方から受け前記整列状態が強化され
る。このように強化された整列状態で直線的に移動する
粉粒体１・・・は分離翼８で両側に分離され、細粒１ａ
・・・は第１サイクロンＡに、また粗粒１ｂ・・・は第
２サイクロンＢに入り、それぞれそれらの中で旋回しつ
つ気体分離して分級が行われるのである。この分級機に
あっては、このように分離部６内において、直線的に流
れる空気によって精度の高い分級が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明を分級機に適用した好適な実
施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここにおい
て、添付図面の図１は本実施例を概略的に示す部分的に
破断した平面図、図２は同じく図１のＸ−Ｘ線断面図で
ある。

【００１１】本実施例の分級機は、流体たる空気及び粉
粒体１・・・が旋回流動しうるように成した角筒状の旋
回導入部２ａを上部周囲のほぼ四分の三弱にわたって配
置した垂直な円筒状円錐形の本発明に係るサイクロンで
ある第１サイクロンＡと、同様の旋回導入部２ｂを上部
周囲のほぼ四分の一弱にわたって配置した第２サイクロ
ンＢを並設する。該第１、第２サイクロンＡ，Ｂには、
それらの下端に、粉粒体１・・・を取り出すためのアン
ダーフロー部３ａ，３ｂと、各内部中央の中間位置から
上方に伸ばした排気用の筒状オーバーフロー部４ａ，４
ｂをそれぞれ備えている。なお、該オーバーフロー部４
ａ，４ｂには排気用に吸引ブロワ（図示せず）が連繋さ
れている。前記旋回導入部２ａはその導入端に図示しな
い送風機に連結した直線管が連繋され、かつ、前記導入
端の第２サイクロンＢとは反対側の側壁に粉粒体１・・
・を送り込むための粉粒体供給部５が接続されている。
また、各旋回導入部２ａ，２ｂはそれぞれの端部におい
て第１、第２サイクロンＡ，Ｂ内に各連通するととも
に、後述する分離部６にて互いに連通している。

【００１２】図１及び図２に示すように、前記第１、第
２サイクロンＡ，Ｂ間には、前記旋回導入部２ａ，２ｂ
が連通した空間で形成される分離部６が設けられてい
る。この分離部６には、前記旋回導入部２ａから流入す
る前記粉粒体１・・・に対して接線方向である斜め後方
から直線的に流れる空気を吹きつけうるように、分離部
６の幅方向と直角で水平方向に伸びるように増幅流管７
が接続してある。また、前記分離部６内において、前記
増幅流管７に対向した分離部６幅方向中間位置には、該
分離部６幅方向にその先端縁が変位しうるように回転可
能に軸支し、粉粒体１・・・をその両側に分離する分離
翼８が付設してある（分離翼８を回転駆動する機構は図
示せず）。この分離翼８を変位するとその先端縁が変位
して、整列して移動してくる粉粒体１・・・の、分級す
べき粒径に対応する細粒１ａ・・・と粗粒１ｂの境界、
すなわち分級設定粒径の境界を変更できる。

【００１３】なお、図２中、符号９は旋回導入部２ａへ
流入する空気量を加減するための前記直線管内に設けた
ダンパー、同じく符号１０は増幅流管７内を流れる空気
量を加減するためのダンパー、同じく符号１１ａ，１１
ｂは、それぞれオーバーフロー部４ａ，４ｂ内を流れる
排気空気量を加減するためのダンパーである。また、図
２中、符号１２はオーバーフロー部４ａ，４ｂ内の空気
圧の差異を検知する差圧計である。

【００１４】以下に上記実施例の作用、効果について説
明する。前記第１サイクロンＡの前記旋回導入部２ａに
空気とともに粒径の小さい細粒１ａ・・・と粒径の大き
い粗粒１ｂ・・・を含む粉粒体１・・・を送り込むと、
該細粒１ａ・・・と粗粒１ｂ・・・は旋回導入部２ａを
分離部６に向かって旋回流動し遠心力を受ける。そし
て、遠心力を受けた細粒１ａ・・・は空気から受ける重
量当たりの反力が粗粒１ｂ・・・より大きいので旋回導
入部２ａの内周側に、また、粗粒１ｂ・・・は逆に旋回
導入部２ｂの外周側に経路をとるよう変位しながら旋回
流動する。このようにして前記分離部６近傍に達した粉
粒体１・・・は、旋回導入部２ａ外周側から内周側に向
かって、すなわち旋回導入部２ａ幅方向に粒径の大きい
順に整列した状態となり、その状態のまま前記分離部６
内に流入することになる。続いて、この整列状態で分離
部６に流入した粉粒体１・・・は、前記整列状態を保っ
たまま分離部６幅方向に広がり、かつ、増幅流管７から
直線的に流れ込む空気を斜め後方から受けつつ移動し、
該分離翼８によってその両側に分離される。そして、粉
粒体１・・・のうち細粒１ａ・・・は第１サイクロンＡ
内に、また粗粒１ｂ・・・は第２サイクロンＢ内にそれ
ぞれ入る。第１サイクロンＡに入った細粒１ａ・・・と
空気はその中でさらに旋回しつつ気体分離され、細粒１
ａ・・・は落下してアンダーフロー部３ａから、また、
空気はオーバーフロー部４ａから外部に吸引、排出され
る。一方、第２サイクロンＢに入った粗粒１ｂ・・・と
空気もその中でさらに旋回しつつ気体分離され、粗粒１
ｂ・・・は落下してアンダーフロー部３ｂから、また、
空気はオーバーフロー部４ｂから外部に吸引、排出され
て分級が行われるのである。この分級機にあっては、分
離部６内において粉粒体１・・・が、前記整列状態を保
ちつつ分離部６幅方向に広がり、かつ前記増幅流管７か
らの直線的に流れる空気を受けて分離翼８方向への方向
性が強められ分散することがないので精度の高い分級が
可能となる。また、前記分離翼８を回転変位すれば分級
設定粒径の境界を任意に変更できる。さらに、ダンパー
１１ａ，１１ｂを変位してそれぞれのオーバーフロー部
４ａ，４ｂ内を流れる空気量比を加減すれば、装置各部
の空気の流れ、特に分離部６における空気の流れが変化
し前記分級設定粒径の境界が若干変化するので、該境界
の微調整が可能で分級作業を容易に行うことができる。
この場合、該空気量比は、差圧計１２で確認しつつ前記
ダンパー１１ａ，１１ｂを各々開閉して調節する。

【００１５】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、サイクロンを３基並設する構成に
してもよい。このように構成した分級機は、前記実施例
の第１、第２サイクロンＡ，Ｂに該当するサイクロンを
両端に配置するとともに、隣接する各サイクロンの連通
部分に第１、第２の二つの分離部を各設け、中央に位置
するサイクロンの旋回導入部を両側の旋回導入部に連繋
するように構成し、前記実施例の第１サイクロンＡに該
当する一方端のサイクロンの旋回導入部に導入端を設け
る。そして、このように構成した分級機は、前記一方端
の第１サイクロンＡに該当するサイクロンの旋回導入部
から空気とともに流入させた粉粒体が、第１分離部で細
粒と中粒及び粗粒に、また第２分離部で中粒と粗粒にそ
れぞれ分離し、各サイクロンに細粒、中粒及び粗粒をそ
れぞれ分けて収容するものである。また、前記実施例に
おける第２サイクロンＢ及び前記３基のサイクロンから
成るものの粗粒を収容するサイクロンにあっては、粗粒
を収容し取り出しうるような他の構造をもつ容器等に変
更してもよい。さらに、分離翼８の変位は回転動作によ
るほか、分離部６の幅方向に水平スライドしうるように
構成してもよく、また、分離翼８は変位しないものを用
いてもよい。加えて、流体は空気に限らず所定の気体あ
るいは液体を用いてもよい。

【００１６】その他本発明は、前記実施例の分級機に代
えて、比重の異なるほぼ粒径の揃った混合粉粒体を種類
別に選別する選別機に適用してもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明は、分離部内に流入
した粉粒体が、整列状態を保ちつつ前記増幅流管からの
直線的な流体の流れを受けて分離翼方向への方向性が強
められるので、分散することがなく精度の高い粉粒体の
分離が可能になるという効果を奏しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例を概略的に示す部分的に破断した平面
図である。

【図２】同じく図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

Ａ第１サイクロンＢ第２サイクロン１粉粒体１ａ細粒１ｂ粗粒２ａ，２ｂ旋回導入部３ａ，３ｂアンダーフロー部４ａ，４ｂオーバーフロー部６分離部７増幅流管８分離翼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体及び粉粒体が流動する旋回導入部を
有するサイクロンを設置し、前記サイクロンの旋回導入
部に分離部を設け、該分離部に前記サイクロンの旋回導
入部から流入する粉粒体に対して流体を吹きつける増幅
流管を接続するとともに、前記分離部内に粉粒体をその
両側に分離する分離翼を付設したことを特徴とする粉粒
体分離装置。