JPH05508339A - 密度差の小さい物品を浮遊流を利用して選別する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 密度差の小さい物品を浮遊流を利用して選別する方法及び装置発明の背景 １、発明の分野 本発明は、密度の異なる物品の混合体を分離する方法及び装置に関し、特に、例 えば、農産物又はその他の製品のような密度差の小さい物品を浮遊流を利用して 幾つかの密度群に選別するのに適用可能な方法及び装置に関するものである。

２、背景技術 物品の混合体を分離する手段として密度差を利用することは広く行われている。

農業分野において、この方法によりウェット及びドライ双方の方式で生産物を分 離しかつ選別することが行われている。

ウェット方法は、媒体として液体を利用するものであり、この媒体により所定の 液体内で沈むより密度の大きい物品を液体の表面に浮くより密度の小さい物品か ら分離するものである。ドライ選別方法は、密度差と選別すべき構成要素に関係 する空気力学的特性とを組み合わせた一形態の空気圧分離法を利用するものであ る。

一型式のドライ方法において、空気のような気体を分離すべき混合体の移動層を 通って上方に送る。混合体の粒子の隙間を通るこの気体流は、粒子を相互に離脱 させ、気体流がその粒子の重量の少なくとも一部を支持するのを許容する傾向を 生じさせる。その結果、混合体の層は密度の大きい液体と類似するに至り、かか る混合体の粒子は、組成分の分離を生じさせる傾向となる重力のような物理的力 の作用により層内に移動する程度まで遊離する。

分離すべき混合体自体が流動層化するときに行われる分離は、専ら混合体の成分 の密度差のみに起因して行われる分離ではない。混合体の粒子の空気力学的特性 も又、行われる分離速度及び質に著しく影響する。混合体を通って上方に流れる 気体は、その密度に関係なく、混合体の圧密でない粒子を共に吸引する傾向があ る。

一型式の装置において、かかる混合体の流動層化は、混合体が傾斜トラフを下方 に進むときに行うことが出来る。材料の混合体は、トラフの排出端にて、成分粒 子の密度及び空気力学的特性の組み合わせにより、幾分、層状となる傾向がある 。これにも拘わらず、かかる装置は本質的な欠点を有しており、その結果、広範 囲に亘る状況にて最適な望ましい状態を実現することは出来ず、かかる場合には 、依然、ドライ方式による農産物の分離器の使用が望まれる。

第１に、分離すべき実際の混合体を空気圧により流動層化する分離器は、分離機 能に限界がある。分離器のトラフの端部から排出された層状化した混合体の上方 層及び下方層は、比較的純粋であるが、その中間層は双方の密度の粒子の混合体 を含む状態を維持する。かかる問題点は、トラフの排出端付近にて該トラフの垂 直壁間の分離距離を水平方向に狭小にすることにより、幾分緩和される。これは 、その箇所の流れの深さを増す結果となり、混合体の分離された頂部層と底部層 との間の垂直距離をより大きくする。更に、これら２つの端部層間のある箇所に て、密度の異なる２つの材料は、境界層内で実質的に相互に混合された状態を維 持する。こうした状況により最適な分離効果を得ることが出来ない。

分離すべき混合体自体を空気圧により流動層化する分離方法の第２のより重大な 欠点は、混合体の粒子径が約３又は４ｍｍ以上である場合、その混合体をうま（ 流動層化し得ないことである。このため、かかる方法は、穀物粒子のような小さ い農産物を分離する場合に限り効果的である。こうした方法は、大きい農産物を 分離し又は選別するために使用することは出来ない。

この目的のため、分離すべき混合体以外の材料から構成された流動層を使用する 第２の型式のドライ方法を開発するための努力が為されてきた。密度の異なる大 きい固体の混合体を分離する目的のため、かかる流動層媒体から形成された流動 層は液体と同様の方法にて挙動するが、分離しようとする混合体の物質を湿潤状 態にしない。流動層の見かけ密度より密度の小さい固体材料片は、層の表面上に 浮く「浮遊成分」として挙動する一方、流動層の見かけ密度より密度の大きい固 体材料片は層の底部まで沈む混合体の「沈下成分」として挙動する。

分離を生じさせるためには、流動層の見かけ密度は、混合体の浮遊成分の密度と 沈下成分の密度の中間程度であることを要する。更に、流動床媒体の粒子寸法は 、分離すべき混合体中に含まれる固体の寸法より数倍程度小さいことを要する。

分離すべき混合体以外の流動層媒体を使用することは、空気力学的特性のような 他の分離ファクタが工程に及ぼす影響を軽減し、実質的に密度差のみによって分 離が行われる単純な工程にする点で有利である。更に、流動層頂部における混合 体の浮遊成分とその底部における混合体の沈下成分との中間に流動化媒体層が存 在することは、浮遊成分及び沈下成分をきれいに分離させることを許容するもの である。これは、内部に浮遊成分を取り込んだ流動層の上方部分を内部に沈下成 分を取り込んだその下方部分から分離することにより行われる。その後、これら ２つの成分は独立的に清浄にして、全ての流動層媒体を除去し、混合体の浮遊成 分と沈下成分との１００％に近い分離効果を実現することが出来る。

この型式のドライ方法は、多くの適用例で良好に機能するものであるが、依然と して幾つかの問題点がある。例えば、２．３のウェット方法を除き、殆んどの利 用可能な方法は、大きい密度差を利用して生産物を分離することを目的とするも のである（じゃがいもから土及び石を分離し、又は銅粒子からプラスチック粒子 を分離する場合等）。尚、選別すべき生産物の密度差が極（小さい各種の生産物 を選別する様々な選別分野がある。かかる生産物の混合体は、例えば、農業分野 で一般に見られる。

果物及び野菜のような殆んどの農産物は品質が均一でな（、又熟度が均一でない 。従って、市場で信頼し得るかつ均一な品質を提供するためには、収穫後の品質 の選別作業が必要とされる。

品質の選別に利用される技術の幾つかは、それが開発の目的とする特定の生産物 専用のものである。更に、多数のその他の生産物を選別する効果的な方法は存在 しない。

密度は、熟度及びその他の品質の相違の最も直接的でかつ均一な指標であろう。

品質の変化が寸法、重量、色等の相違のような外観の変化に明確に現れない場合 、現在の技術による品質の選別は効果がない。かかる状況のとき、品質の選別の 機会を許容するためには、密度が唯一の判断基準である。しかし、密度の差に基 づく品質の選別は、幾つかの理由により商業的には殆んど成功していない。

農産物の品質の変化に起因する密度の変化は、通常、極めて小さい（０，０２− ０゜０４ｇ／ｃｍ３の範囲）。かかる小さい密度差の生産物を効果的に検出しか つ選別することは、高度に制御された密度ａ１１方法によってのみ可能であると 考えられる。食塩水又は水のアルコール溶液のような液体を使用して、沈下成分 及び浮遊成分を選別する現在の密度選別技術は、沈下成分及び浮遊成分の密度の 中間の密度を維持するため、かかる溶液の密度を極めて正確に制御することを必 要とする。

このことは、特に、かかる溶液が溶液の密度に影響を与える異物で汚染される傾 向のあるときに困難なことである。このため、汚染を軽減しかつかかる液体を生 産物から除去するために予調整及び洗浄後の作業と同様に、溶液を頻繁に交換す ることが必要とされる。かかる作業により、生産物の品質及び貯蔵性が低下する ことが多い。更に、かかる液体は高価であり、大量に使用したとき、火災及び周 囲に危険を及ぼす可能性がある。グリーンピース及びブルーベリーのような産物 は、気泡を除去するため予備的な前湿潤処理を必要とする。ビーナツツ、クルミ 及びペカンのようなその他の産物は、一般に、液体を吸収した場合には、食性の 性質が変化するため、液体で処理することは出来ない。更に、選別作業は、３又 はそれ以上の種類に等成分けすることを必要とすることが多いが、このため、液 体を何回か交換することが必要となる。

他方、上記の型式のドライ方法は、一般に、浮遊成分と沈下成分との間に比較的 大きい密度差がある生産物の混合体の選別に限定されている。選別すべき生産物 の密度差が、例えば、［＋、０２ｇ／ｃｍ’程度の範囲のように小さい場合、上 述のように沈下成分と浮遊成分の中間程度でなければならない流動層の密度は、 生産物の密度との差が僅か０．Ｏ１ｇ／ｃｍ’でなければならない。流動層をか かるパラメータ範囲内に維持することは、技術的に困難なことである。従って、 ウェット又はドライ流動層技術の何れかを利用して行うことが出来、上記の問題 点の多くを解決する密度差の小さい物品を選別する方法及び装置が必要とされて いる。かかる装置及び方法は、本明細書に記載しかつ請求の範囲に含めである。

発明の概要 本明細書に具体化しかつ概ね記載した本発明によれば、浮遊流がトラフを通って 連続的に流動し、この浮遊流を利用して、密度差の小さい浮遊成分の物品の混合 体を幾つかの群に分離する分離器が提供される。

分離すべき物品の混合体に含まれる各密度群は、例えば、物品の混合体を所定の 高さから流れ中に落下させ、又は、例えば、選択した深さで浮遊流内に開放する 出口を有するシュートを通るようにすることにより、物品の混合体の全体を同一 の選択された深さで流れ内に導入し、選択した深さで浮遊流の頂部に導入される 。本発明の一実施例において、浮遊流は、例えば、砂のような流動媒体がトラフ を通って流動するとき、その媒体の移動層を通って空気のような気体を上方に送 り込むことにより形成される型式の流動層とすることが出来る。本発明の別の実 施例において、浮遊流は、液体にて形成することが出来る。何れの場合でも、浮 遊流の速度は調節可能に制御し、浮遊流の密度は浮遊成分の物品の何れの密度よ りも大きい略画−な値に維持する。

本発明の方法及び装置によれば、物品の混合体を各密度群の選択された深さで流 れの頂部付近で浮遊流中に導入したならば、その浮遊流の密度が物品の密度を上 履る程度だ番九密度の小さい物品（例えば、浮遊成分）は浮遊流の頂部に向けて １昇し始めると同時に、物品は浮遊流の速度によって下流に運ばれる。この上昇 時間は、分離すべき混合体に含まれる浮遊成分物品の密度差により異なる。従っ て、大きい密度の浮遊成分物品は、より下流に運ばれる一方、小さい密度の混合 体中の浮遊成分物品は、その密度の大きい物品よりも更に上流の点にて流れの頂 部まで上昇し、これにより、その密度差により浮遊成分物品を空間的に分離する ことが出来る。

物品が浮遊流の密度よりも大きい密度の混合体に含まれる限り、これら物品は流 れの頂部に向けて上昇しない沈下成分として挙動する傾向となる。従って、混合 体を幾つかの群に分離することは、混合体が沈下成分及び浮遊成分を含むことの みならず、より重要なことには、流れの頂部まで上昇する混合体の浮遊成分に対 して、これら群の密度の差に基づいてのみ各種の群に空間的に分離されることに よるものである。この方法及び装置は、物品が例えば０．０２ｇ／ｃｍコ程度の 極めて小さい密度差を有する場合でなくても、物品の混合体を効果的に分離する ことが出来、多くの場合、浮遊流の密度を中間値に維持することを不要にするも のである。

浮遊流の速度を増大させることにより、物品が流れの頂部まで上昇するときに行 われる空間的分離の程度は増し、又は選択的な実施例として、例えばより高い位 置から物品を流れの頂部内に酊させることにより、浮遊流中のより深くまで物品 を導入することで同一の効果を得ることが可能となる。又、バッフルを流れの頂 部に配置し、各種の群の分離を支援すると共に、選別した群を浮遊流から排出す るための区画部分を形成することが可能となる。

図面の簡単な説明 上記に簡単に要約した本発明は、同様の部品は同様の符号で示す添付図面に図示 した本発明の具体的な実施例を参照することにより、一層具体的に明らかになる であろう。これら図面は、例えば本発明を実施するために現在最良の形態によっ て構成された本発明の一つの典型的な実施例を示すものであり、従って、これら 図面は発明の範囲を限定するものと見なすべきではない。このため、以下の添付 図面を使用して、本発明を更に具体的にかつ詳細に説明する。

第１図は、本発明の教示内容を具備する分離器の一実施例の斜視図、第２図は、 第１図の線２−２に沿った第１図に示した分離器の実施例の一部断面図とした立 面図、 第３図は、更に詳細を示すために一部切欠いた第２図の分離器のトラフの斜視図 、 第４図は、第３図の線４−４に沿った第３図のトラフの断面図、第５図は、第３ 図の線５−５に沿った第３図のトラフの横断面図、第６図は、本発明の規制手段 の選択可能な別の実施例の詳細な斜視図、第７図は、流動層にて形成された浮遊 流を利用する分離器に本発明の教示内容を実現することの出来る１つの方法を示 す概略図、第８図は、第２図の線８−８に沿った第２図のトラフの横断面図、第 ９図は、物品が密度差に基づいて幾つかの群に分離された後に物品を浮遊流から 排出するための選択可能な別の方法及び装置を示す断面図、第１０図は、液体に て形成された浮遊流を利用しかつ物品の混合体を浮遊流内に導入する方法を示す 、本発明の教示内容を具備する分離器の別の実施例の概略図である。

好適な実施例の説明 本発明の教示内容を具備する分離器の現在の１つの好適な実施例は、第１図を参 照することにより理解することが出来る。全体として符号１０で示した流動層分 離器は、全体として符号１２で示し、タイヤ１４の上に支持されかつ可動である ようにしたフレームを備えているのが分かる。

フレーム１２の一端は、全体として符号１６で示した片持ち状の三角形プラット フォームに終端があり、以下にその機能を説明する柱状の容器１８が該プラット フォーム１６の上に支持されている。分離器１０から遠方の三角形の支持プラッ トフォーム１６の頂端は連結機構２０を備えており、該連結機構２０により、分 離器１０は車両に取り付け、タイヤ１４を利用して１つの作業箇所から別の箇所 に牽引することが可能である。便宜上、三角形の支持プラットフォーム１６を備 える分離器１０の端部は、車両で分離器１０を牽引したとき、分離器の他の部分 よりも先に進むため、分離器１０の「前端」と称する。又、連結機構２０に隣接 して、フレーム１２は、全体として符号２２で示した調節可能な踏台部分２２を 備えており、該踏台２２は、連結機能２０を牽引車両に接続しないとき、分離器 １０の正面端を支持しかつフレーム１２を水平にする。

その正面端と反対側の分離器１０の端部は、全体として符号２４で示した片持ち 状の矩形の支持プラットフォームに終端がある。本発明の一特徴において、分離 器１０は、以下に更に詳細に説明するように、分離すべき物品の混合体を通路手 段に供給する混合体送り手段を備えている。図示した実施例において、該混合体 送り手段は、一部、分離器１０により処理すべき物品の混合体を受け取りかつ該 混合体を矢印Ａで示した方向に進める混合鉢受は取りコンベヤ２６から成ってい る。簡略化するため、混合鉢受は取りコンベヤ２６の電源及び駆動機構、並びに 以下に説明するその他のコンベヤは図面に示していない。同様に、簡略化のため 、フレーム、支柱及び分離器１０の各種の作動構成要素の稠整機構のような幾つ かの支持構造体は、省略しである。

分離器１０で処理すべき典型的な混合体２８（第２図及び第７図参照）は、混合 鉢受は取りコンベヤ２６上に受けられる。混合体２８は密度差の小さい物品３０ ａ−３０ｄの浮遊成分３０を含むが、これらは全て、浮遊流の密度より小さい。

又、混合体２８は浮遊流の密度より大きい密度の物品の沈下成分３２を含んでい る。混合体２８の各種の物品３０．３２は、受は取りコンベヤ２６の上に導入さ れる前、これら物品３０．３２が略画−な寸法であるように寸法決めすることが 望ましい。この寸法決めは、当該技術分野で公知の各種の方法及び装置を使用し て行うことが出来る。

体部分３４の一部が混合鉢受は取りコンベヤ２６に隣接しかつ矩形の支持フレー ム２４の上に支持されており、作業者が該体部分３４の上に立ち、混合鉢受は取 りコンベヤ２６の上を移動する混合体２８を観察することにより、適正な寸法で ない物品、又はその他の明らかに欠陥がある物品を除去することが出来る。

混合鉢受は取りコンベヤ２６に載った物品３０．３２は、全体として符号３６で 示した洗浄箱内に達し、個々に駆動される離間した洗浄ローラ３８の床の上で軽 く振動されかつ矢印Ｂで示した方向に進む。又、混合体の送り手段の一部を備え る洗浄ローラ３８は、該洗浄ローラ３８が回転するとき、混合体２８の物品を持 ち上げかつ反転させる半径方向に伸長する複数の短いパドル状突起を公知の方法 で設けることが望ましい。混合体２８のこの最初の処理により、混合体２８の沈 下成分３２の一部となる可能性のある砂、砂利及び塵埃のような細かい汚染物質 は隣接する洗浄ローラ３８の間の分離領域を得て洗浄箱３６の外に下方に落下さ せ、これら異物が静止し、粒子コンベヤ（図面の簡略化のため、図示せず）によ って運ばれるようにすることが出来る。このようにして、混合体２８を予備的に 洗浄し、微細な汚染物質を除去することで分離器１０内で利用される浮遊流と最 終的に混合する微細な塵埃の量を軽減することが可能となる。

上述の予備的洗浄を行う機構を支持することに加えて、矩形の支持プラットホー ム２４は、以下に説明するその他のコンベヤを支持する。便宜上、矩形の支持プ ラットホーム２４を備える分離器１０の端部は、分離器１０を車両で牽引すると き、分離器の他の部分の後に従うため、以下に分離器ｌＯの「後端」と称する。

更に第１図を参照すると、分離ａｌＯの正面端の矩形の支持プラットホーム１６ とその後端の矩形の支持プラットホーム２４との間のフレーム１２は、符号４６ で示した箱状骨組体に形成されており、該骨組体４６内で流動層の粒子を使用し て、混合体２８の実際の分離が行われる。

全体として符号４８で示した空気取り入れスタックが箱状骨組体４６の上方を相 当な距離だけ伸長しており、該スタックは、分離器１０の空気圧装置内に外気を 吸引するためのものである。空気取り入れスタック４８の開放した上端５０の高 さのため、その底端部５４に連通する空気ブロア５２は、矢印Ｆで示した方向に 向けて空気を吸引し、空気圧装置内に導入し、この空気圧装置内では、分離器１ ０自体により発生される塵埃が相対的に存在しない。空気ブロア５２からの空気 は矢印Ｇで示すように、ダクト５６及び可撓性の配管５８を通って柱状容器１８ に進む。

次に、分離器１０の空気圧装置内に利用される空気の更なる処理について説明す るが、空気ブロア５２を分離器１０の空気圧装置の取り入れ端部に配置すること により、空気取り入れスタック４８を通って流動する空気のみを除いて、そこを 通る全ての空気が正圧状態にあることを理解すべきである。これにより、空気ブ ロア５２から下流の任意の点で空気中の塵埃が空気圧装置に入るのを効果的に阻 止することが可能となる。従って、ダクト５６及び可撓性配管５８のような空気 圧装置の通路は、その内部の空気の純度を維持するため完全に気密である必要は ない。かかる通路に何等かの亀裂又は僅かな穴があっても空気は空気圧装置から 外部に逃げる。分離器１０の運搬を容易にすると共に、分離器１０を使用しない 場合、空気取り入れスタック４８が風で損傷する可能性を軽減するため、空気取 り入れスタック４８の底部５４には、ヒンジ機構６０が設けられており、該ヒン ジ機構６０により、第２図に点線で示すように空気取り入れスタック４８を箱状 骨組体４６の頂部に対して下降させることが出来る。

分離器１０の後端に向けた箱状骨組体４６の内側のスペースには、通路手段の出 口に集められた流動層化媒体をその入力側に供給して戻すための媒体再循環手段 が配置されている。−例として、この媒体再循環手段は、水平方向に配置された 再循環ドラム６４から成り、該ドラム６４は、該ドラム６４の各側部の軸受６８ に取り付けられた幾つかの対の駆動車輻６６の上でその長平方向軸線を中心とし て回転可能に支持されており、更に、該ドラム６４には、該ドラム６４と共に、 媒体再循環手段の上記の機能を果たす以下に説明する付加的な構造体が設けられ ている。

再循環ドラム６４の各側部の駆動車輪６６の車軸は、シャフト７０及びチＪ−− ン継手７２により相互に接続されている。このようにして、再循環ドラム６４の 一側部の全ての駆動車輪６６は、その重量を撓み可能に支持するが、再循環ドラ ム６４を回転させるために単一の液圧モータ６４により共に駆動される。再循環 ドラム６４の各側部の２つの液圧モータ７４は相互に並列に接続されており、従 来の単一の液圧ポンプ（図示せず）により駆動され、駆動車輪６６の各々を共に 再循環ドラム６４を回転させる方向と同一方向に回転させる駆動手段として機能 する。この構造により、再循環ドラム６４が回転する速度を変化させることが出 来、更に、分離器１０の通常の運転時における再循環ドラム６４の両側部の不均 一な荷重を自動的に補正することか可能となる。

駆動車輪６６と再循環ドラム６４との間の静止摩擦を向上させるため、ドラム６ ４の外側には、駆動車輪６６に圧接する部分に静止摩擦軌道７６が設けられてい る。再循環ドラム６４は、組のアイドラ車輪７８により駆動車輪６６の上の適所 に支持された状態に保持され、該車輪７８は静止摩擦軌道７６にてその長手方向 軸線の上方及びその各側部で再循環ドラム６４の外面に接触する。再循環ドラム ６４の長手方向への変位は、再循環ドラム６４の各端部で横方向の環状端面８２ に係合する軸受車輪８０により阻止される。分離器１０の目的上、再循環ドラム ６４は分当たり０乃至６回転の速度、典型的に、分当たり約４回転の速度で回転 することが出来る。

再循環ドラム６４の内面には、連続的な複数の搬送ポケット２００（第１図参照 ）が設けられている。第１図及び第２図から明らかであるように、トラフ８８の 出力端９２から出る流動層化媒体９６は、再循環ドラム６４の底部に落下し、搬 送ポケット２００を満たす。再循環ドラム６４は、回転することにより、流動層 化媒体９６を上方に持ち上げて解放し、ホッパ１５２内Ｉこ投入する。ホッパ１ ５２は、送りコンベヤ１５０と協働し、搬送ポケット２００から解放された流動 層化媒体９６を受け取り、その流動層化媒体９６をトラフ８８の入力端９０に搬 送する媒体搬送手段として機能する。

本発明におけるような再循環手段を使用する結果、流動層化媒体を持ち上げて、 装置の通路手段内に戻す従来のコンベヤを採用する選別器と比べて、横方向寸法 が約３０％短い選別器１０が得られる。更に、再循環ドラム６４は、装置を使用 しないとき、その内部の流動層化媒体を雨及び露のような水から保護するカバー を提供する。分離及び洗浄の略合てが再循環ドラム６４内で行われるため、この 工程から飛散する塵埃は再循環ドラム６４により提供される箱により著しく軽減 される。又、かかる再循環手段は、対応する公知の流動層分離器よりも流動層媒 体が少なくて済むことも判明している。

分離器１０の前端における箱状骨組体４６内のスペースは、操作者制御プラット ホーム８４を収容しており、その有利な点により、該プラットホーム８４の作動 状態を基にして分離器１０の機能を観察しかつ制御することが可能となる。その 他の装置も箱状骨組体４６内に収容されているが、その他の図面に関して説明す る。

第２図から最も良く理解されるように、分離器１０は、浮遊流が連続的に流動す る層を画成する通路手段を備えている。図示した実施例において、該通路手段は 、上昇した供給端９０及び排出１１ｉ９２を有する傾斜したトラフ８８の形態を している。トラフ８８は、流動層９４を備えており、該層が重力の作用により、 供給端９０から排出端９２まで流動するのを許容する。流動層９２は、以下に説 明する方法でトラフ８８の入力端９０に供給される砂のような流動層媒体９６か ら成っている。洗浄箱３６からの混合体２８は、混合体送り手段の一部を更に備 える混合体コンベヤ９８の上に乗って、矢印Ｈの方向に向けてトラフ８８の入力 端９０に搬送され、流動層９４内に取り込まれる。

流動層媒体９６からの流動層９４の形成は、第３図、第４図、第５図及び第５図 Ａに関して一層良く理解し得る空気圧手段によりトラフ８８内の流動層媒体９６ を通って空気を上方に送り込むことにより行われる。明らかであるように、トラ フ８８は、該トラフ８８の出力端９２に向けて狭小となる側壁１１０．１１２を 備えている。トラフ８８の入力端９０は、傾斜端部壁１１４内に形成される。

トラフ８８の底部は、高密度の有孔ポリエチレン板又は多孔質の金属板とするこ との出来る空気分配板１１６を備えている。分離器１０の目的上、平均穴径３０ μｍの穴及び分当たり５０フイート３の標準流量を有する気体分配板１１６が満 足し得ることが判明している。最終的に、取り入れスタック４８（第２図参照） を通じて取り入れられ、以下に詳細に説明する方法で前処理される外気は、空気 分配板１１６を通じて導入され、トラフ８８内に支持された流動層媒体９６を通 りで上方に送られる。

この目的の空気は、トラフ８８の下方の一連のチャンバ１２６（第４図参照）及 び傾斜端部壁１１４の下方の空気嚢は入れチャンバ１２０の底部壁の第４図及び 第５図に示したオリフィス１１８を通って空気分配板１１６に入る。次に、この 空気は、分岐し、トラフ８８の両側部のその全長に沿うて伸長する矩形の空気プ レナム１２２．１２４を通ってトラフ８８の片側を進む（第５図参照）。空気分 配板１１６の下方には、一連の気体圧力チャンバＸ２６が存在し、該チャンバ１ ２６の各々は、複数の円形の空気取り入れ口１２８を通りで空気プレナム１２２ ．１２４の一方又はその他方に開口する。このように、空気プレナム１２２．１ ２４内の圧力空気は、空気取り入れ口１２８を通って気体圧力チャンバ１２６内 に進み、空気分配板１１６及びその上方の流動層媒体９６を通って上方に送られ 、流動層９４を形成する。

各組の空気取り入れ口１２８は、その一端に取り付けた制御ケーブル１３２によ り昇降可能である枢着した空気圧制御板１３０（第３図参照）により調整回置に 閉じることが出来る。最終的に、かかる閉鎖は、個々の空気圧チャンバ１２６の 各々の上方の流動層９４の有効密度に影響を及ぼす。圧力制御板１３０を下降さ せることにより、取り入れ口１２８の一部を閉じることで、関係する空気圧力チ ャンバ１２６内の空気圧は空気プレナム１２２．１２４内に存在する空気圧力よ りも低下する。このため、空気取り入れ口１２８は、空気圧力制御板１３０と協 働し、空気圧力チャンバ１２６の各々の空気減圧弁として機能する。

側壁１１０．１１２がトラフ８８の出力端９２に向けて狭小になる結果、流動層 ９４の深さはその流動方向に向けて増大する。これにも拘わらず、混合体１２８ をその均一な群に好適な状態に効率的に分離させるためには、特に、混合体２８ が沈下成分３２を含む場合、その深さの変動に拘わらず、流動層９４の有効密度 を略一定に維持することが望ましい。又、流動層９４の深さを増大させることに より、沈下成分３２の分離が促進される。

浅い流動層は、深い流動層と比べて同一の有効密度を実現するためには、少ない 空気流で済む。故に、流動層９４の浅い部分の少ない空気流を利用してその内部 の密度を均一に維持することが可能となる。空気分配板１１６の真下の空気圧力 チャンバ１２６の各々内の空気圧力は、空気圧力板１３０を操作することで個々 にその目的に向けて調整される。これにより、空気圧力チャンバ１２６内の空気 は勾配を付けられ、その結果、各チャンバ内の空気圧力は、トラフ８８の出力端 ９２から分配板１１６に沿い、各空気圧力チャンバ１２６の距離に対応して低下 する。かかる空気圧力の調整は、トラフ８８の長さに沿った流動層９４の深さの 変動に略対応しようとするものである。

空気制御板１３０を操作する制御ケーブル１３２は、制御プラットフォーム８４ にて終端となり（第１図参照）、分離器１ｏを中央口から運転することを許容す る。各気体の圧力チャンバ１２６の下方部分には、掃除口ハツチ１３４が設けら れており、メンテナンスを容易にする一方、各空気圧力制御板１３０の空気プレ ナム１２２．１２４の外壁には、これら位置で空気圧装置の保守を行い得るよう に出入りＩリチ１３６が設けられている。

本発明の一特徴によれば、流動層媒体９６から流動層を形成しかつかかる調整さ れた空気を上述の空気圧手段に供給するのに適した調整空気を外気から形成する ための空気前処理手段が設けられる。ここで使用するように、「流動層を形成す るのに適した」という表現は、分離器１０の空気圧装置内の調整空気に関して使 用する場合、次の何れかの処理を単独で又は組み合わせて行った外気を意味する ものとする。（１）空気分配板１１６の穴を詰まらせる虞れのある所定の粒子寸 法以上の粒子の除去、（２）流動層９４から水分を除去するのに十分な高温によ る加熱、（３）分離器１０の作動により生じた塵埃を共に吸引するのを回避する ため、箱状骨組体４６の上方の相当な距離で空気圧装置に最初に取り込むこと、 又は、（４）外部の外気中の塵埃が空気圧又は空気前処理手段に誤って混入する のを阻止するための正圧の維持。このように、分離器１０の空気前処理手段は、 これら機能を提供する更に以下に説明する特定の構造体の任意の組み合わせから 成る。

単に→とじて、非限定的に示すように、更に第１図及び第２図に関して上述した ように、空気取り入れスタック４８は、箱状骨組体４６の上方の高さで外気で取 り入れることを許容し、その結果、分離器１０の作動により生じた塵埃の取り入 れが最小で済む。空気ブロア５２は、その下流の空気を正圧状態に維持し、塵埃 が混入するのを阻止する。柱状容器は１８は、３．０μｍ程度の微細な塵埃を大 量に除去し得るようにした空気フィルタを収容している。かかるフィルタの使用 により、空気分配板１１６の詰まりが軽減される。この目的に適した空気フィル タは、ダストコツプ（Ｄｕｓｔｋｏｐ）が製造するＦＴ−４０、ＦＴ−１４０布 地空気フイルタがある。

柱状容器１８内の処理に続き、分離器１０用の空気圧手段の空気は、第２図に図 示するように、第２の空気ブロア１４０．１４２を通って進む。これら空気ブロ アは、並列に作動し、空気ヒータ１４４に対して正圧の空気を提供し、該ヒータ １４４は、オリフィス１１８を通って分離器１０の空気圧手段内に入る前の空気 を加熱する。３５０．０００ＢＴＵ容量の従来の空気ヒータが空気ヒータ１１４ として十分に機能し得る。

第２図に図示するように、流動層媒体９６が細長いホッパ１５２の底部で頭上送 りコンベヤ１５０の上のトラフ８８の入力端９０に設けである。ホッパ１５２は 再循環ドラム６４の少なくとも全長に沿って伸長するトラフ８８の上方に配置さ れる。送りコンベヤ１５０は、流動層媒体９６を矢印■で示すようにトラフ８８ の入力端９０の方向に動かし、このため、図示した実施例において、ホッパ１５ ２及びコンベヤ１５０は、再循環ドラム６４から解放された流動層媒体を受け取 りかつその後に該流動層媒体をトラフ８８に送る媒体搬送手段として機能する。

トラフ８８の入力端９０に最も近いホッパ１５２の端部には、流動層媒体を通路 手段に供給する量を調整する定量供給手段、−例として、定量供給ゲート１５４ として示した手段が設けられている。定量供給ゲート１５４は、上下に動くこと により、流動層媒体９６をホッパ１５２から導入しかつコンベヤ】５６によりト ラフ８８の供給端９０に供給する量を調整する。コンベヤ１５６は、トラフ８８ の入力１１１９０と少なくとも同一幅であり、流動層媒体９６がコンベヤ１５６ に乗って定量供給ゲート１５４を通り、ホッパ１５２から導入される横方向寸法 はトラフ８８の入力端９０の幅に略等しい。このように、流動層媒体９６がトラ フ８８の入力端９０に隣接するコンベヤ１５６の端部から落下するとき、該媒体 はトラフ８日の傾斜した端部壁１１４に均一な量で強く当たる。これは、流動層 媒体９６がトラフ８８を通るときに早期に流動層９４が画成されることに寄与す る点で有利である。

再度、第２図を参照すると、混合体２８の沈下成分３２がトラフ８８から出ると 、該成分は、第１の沈下成分コンベヤ１６２の上に静止し、該コンベヤ１６２が 沈下成分３２の物品を矢印Ｊで示す方向に動かし、第２の沈下成分コンベヤ１６ ４の上に排出する。

ある比率の組み合わせの場合（例えば、トラフの幅を狭くし、長さを変える等） 及びトラフ８８のような通路手段のある傾斜角度の場合、十分に深い流動層９４ は画成し得ないことが分かった。このため、本発明によれば、分離器１０のよう な流動層分離器には、トラフ８８の体積を著しく変更することなく、トラフ８８ の出力端９２における流動層９４の流れを一時的に遅くすることで流動層９４の 形成を支援する絞り手段が設けられる。

単に一例としかつ非限定的に示すように、トラフ８８の出力端９２の流動層９４ の流れ内に選択的に挿入可能である閉塞手段が設けられる。第２図に図示した本 発明の絞り手段の一実施例において、かかる閉塞手段は、トラフ８８の出力端９ ２の水平軸線を中心として枢動可能に取り付けられたダンパ板１７４の形態をし ている。流動層９４の形成を可能にするため、ダンパ板１７４は、第２図に点線 で示した位置まで枢動される。トラフ８８の排出端９０から外方に流動する流動 層９４に対する付加的な抵抗力により流動層９４は上昇する。許容可能な深さと なったならば、ダンパ板１７４を枢動させ、かかる流れに対する抵抗力を緩和し 又は完全に解消させる。

ダンパ１７４は、沈下成分３２に作用する流動層９４の部分を完全に絞り得るよ うにするため、空気分配板１１６まで伸長しないようにする必要がある。こうす ることにより、沈下成分３２の物品が底部トラフ８８上に蓄積し、かかる蓄積分 は相当に大きく、ダンパ板１７４が非絞り位置に動いた場合でさえ、流動層媒体 ９６の流れがその蓄積分を越えることが出来ない。

これと選択的に、本発明の絞り手段は、第７図及び第１０図の板１７３のような 垂直方向に可動である複数のダンパ板の形態としてもよい。選択回置な絞り手段 の別の例は、示してあり、排出端９２にてトラフ８８のそれぞれ側壁１１０．１ １２に取り付けられたダンパ板１７６．１７８を備えるものとして、第６図に示 しである。ダンパ板１７６．１７８は、垂直軸線を中心として枢動可能であり、 例えば、液圧又は電気制御装ｆｌ１８０によって作動可能である。又、ダンパ板 １７６．１７８は、上述と同一の理由でトラフ８８の出力端９２を完全に閉じる のに十分な程度に伸長しないようにすることが重要である。

流動層９４が画成されたならば、該流動層９４はト定の深さに維持することが望 ましい。しかし、この安定性は、流動層９４に混合体コンベヤ９８から混合体２ ８を付与することにより反復的に損なわれる。このため、本発明によれば、流動 層９４の深さを検出し、それに基づいて、送りコンベヤ１５０が流動層媒体９６ をトラフ８８の入力端９０に供給する量を制御する制御手段が設けられる。

このようにして、流動層９４の深さは予め選択した値に自動的に維持することが 可能となる。単に一例としてかつ非限定的に図示するように、かかる制御手段の 一形態は、トラフ８８の上方に取り付けられ、該トラフからの流動層９４の上面 の距離を検出する超音波センサ１８８の形態にすることが出来る。アガ、スタッ ト・コーポレーション（Ａｇａｓｔａｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が販売する シリーズＰＣＵ超音波近接センサのような円筒状の超音波近接センサがこの目的 に十分に機能する。次に、超音波センサ１８８からの信号を使用して、送りコン ベヤ１５０に関して採用する駆動手段を制御する。

混合体２８の物品３０．３２を分離する流動層９４の機能は第７図を参照するこ とにより最も良く理解される。混合体コンベヤ９８に乗ってトラフ８８の入力端 ９０に供給される混合体２８は浮遊流９３内に落下する。上述の実施例において 、浮遊流９３は、砂のような流動層媒体にて形成され、流動層９４はこの浮遊流 により上述の方法で形成される。混合体２８は、３０ａ−３０ｄで示すように密 度が僅かに異なる物品の浮遊成分３０から成っている。又、本発明の方法及び装 置は沈下成分３２を含まない混合体２８に対しても同等に良好に適用することが 可能であるが、混合体２８は沈下成分３２にて形成することも出来る。浮遊流９ ３の密度は略一定の値に維持することが望ましい。混合体２８が沈下成分３２を 含む場合、浮遊流９３の密度は、浮遊成分３０及び沈下成分３２の中間の値に維 持することを要する。しかし、混合体２８が沈下成分３２を含まない場合、浮遊 流９３は、例えば、物品３０ａのような浮遊成分の物品３０ａ−３０ｄの何れか の最も大きい密度を土建る密度に維持するだけでよい。

混合体２８の密度群ａｏａ−ａｏａの各々は、以下に説明する方法で浮遊成分の 各種の物品３０ａ−３０ｄを十分に空間的に分離し得るように浮遊流の速度と共 に選択された深さにて、流れの頂部で浮遊流９３内に導入される。従って、混合 体コンベヤ９８は、機構９７のような当該技術分野で任意の周知の方法により選 択的に昇降させ得るように設計し、物品を浮遊流中に導入する深さが調整可能で あるようにすることが望ましい。理解され得るように、混合体２８を浮遊流９３ 内に落下させる高さを調整することにより、物品３０ａ−３０ｄの密度群の各々 は、浮遊流９３内により深くまで落下し、それと共に、点線３１ａ−３１ｄに示 すように物品が上昇し始めたことを標識する。

又、例えば、機構１７１を使用してトラフ８８の傾斜角度を加減しく第２図参照 ）及び／又は垂直方向に調整可能なゲート１７３又はダンパ１７４（或はダンパ 板１７６．１７８）を使用して、トラフ８８の出口端９２を絞ることにより、浮 遊流９３の速度を選択的に調整し、浮遊流９３の流れを遅らせる程度を加減する ことが出来る。物品を流内に導入する深さを深くし、及び／又は流れの速度を増 大させ、或はその双方を組み合わせることにより、行われる分離程度を制御する ことが可能となる。

浮遊成分の物品３０ａ−３０ｄが浮遊流９３の頂部まで上昇し始めると、これら 物品は、又浮遊流９３の速度及び最初に流れ内に落下する深さに基づく距離だけ 下流に運ばれる。これら物品、例えば、密度の小さい物品３０ｄは、下降する距 離が短く、又、徐々に大きい密度を有する物品３０ａ−３０ｃのような物品より も速い上昇速度で上昇する。従って、より大きい密度を有するこれら物品は、物 品が浮遊流中に最初に導入される深さ及び浮遊流の速度いかんにより更に下流に 運ばれ、これにより、浮遊成分が流れの頂部に達するとき、物品は各種の群に空 間的に分離される。

浮遊成分物品が浮遊流の頂部に達するとき、その浮遊成分物品３０ａ−３０ｄを 集め、それらを各種の群に分離するのを支援するバッフル手段を任意選択的に設 けることが出来る。第７図に図示するように、該バッフル手段は一連の簡単な垂 直方向の仕切り板８９にて形成することが出来、これら仕切り板８９は、流れ９ ３に対して透過性のスクリーンから成り、かつ浮遊流の頂部を各種の区画流９１ に分割し、その区画流に異なる物品群を集めるのを支援するものである。

次に、物品３０ａ−３０ｄの各種の物品を集めたならば、これら群は両群の各々 を別個に分離し得るように浮遊流の頂部の長さに沿って配置した排出手段を利用 することにより、浮遊流９３から除去することが出来る。例えば、第２図に示し た好適な実施例において、複数のかかる排出手段９７は混合体を各種の群に空間 的に分離する位置に対応する箇所にて浮遊流の長さに沿って配置される。第２図 及び第８図に最も良く示すように、排出手段の各々は、シュート１０１と共にパ ドル車９９を備えている。パドル車９９の各々は、複数の核部分１０７から成っ ている。これら核部分の各々の端部は、符号１０９で示すように角度を付けて屈 曲させてあり、核部分１０７は相互に十分緊密に離間させ、パドル車が回転する と、この核部分１０７は浮遊流９３に入り、該屈曲部分１０９、及び核部分１０ ７間の関連する間隔により、浮遊成分物品３０に係合しかつこれら物品を持ち上 げて浮遊流９３の外に動かし、更に、これら物品を対応するシュート１０１内に 配置することが出来る。シュート１０１は、第１図に最も良く図示するように、 各種の群の関係する物品３Ｑａ−３０ｄを対応する排出コンベヤ１０３の上に供 給し、該コンベヤ１０３は分離された物品を集めかつビン又はコンベヤ１０５内 に排出する。

排出手段を形成する選択可能な別の方法及び装置が第９図に図示しである。両図 に示すように、シュート１０１は、各シュート１０１への入口が浮遊流９３の表 面より僅かに下方となり、分離された各種の群の物品３Ｑａ−３０ｄを空間的に 分離する位置に対応する箇所にて浮遊流９３を排出させ得るようにしである。

このようにして、分離された物品群は、浮遊流９３から排出され、コンベヤ１０ ３ａ上に受け取られ、該コンベヤはこの技術に従い、ローラ１１３から成り、ド ラム６４により流動層媒体を集めかつ再循環させる目的のため流動層媒体を排出 された物品から分離するのを許容する。

第７図及び第１０図を共に参照すると、本発明の方法の原理によれば、トラフ８ ８は、第２図の実施例に関して上述したように、先細となるように設計すること が出来、又、広がるように設計してもよく、必ずしも下方に傾斜させる必要はな いが、流れ９３に対する圧力ヘッドを形成することにより、浮遊流９３がトラフ ８８を通って連続的に流動するのを許容しつつ水平であるようにすることも出来 る。更に、浮遊流９３は必ずしも乾燥流動層にて形成する必要はなく、浮遊流９ ３ａで第１０図に概略図で示すように、ある液体を利用して形成することも可能 である。

乾燥流動層又は液体流の何れかを利用することの出来る第１０図の実施例におい て、通ａｓｓａは供給端９０ａを備えており、該供給端はシュート１１５を２つ の通路１１９．１２１に仕切る仕切り板１１７を有するシュート１１５で形成さ れる。通路１２１は、液体浮遊流９３ａを通路８８ａ内に導入するのに使用され る一方、通路１１９は、混合体２８を選択された深さで流れの頂部にて浮遊流内 に導入する目的で使用される。通路１１９は混合体２８を浮遊流中に導入すると きに通る出口穴１２３を備えている。従って、本発明の装置及び方法は請求の範 囲に記載した本発明の範囲に適合する各種の異なる形態及び技術に適用すること が可能である。

本発明は、その精神又は必須の特徴から逸脱せずにその他の特別な形態にて具体 化することが出来、従って、ゴの実施例は全ての点で単に一例にしか過ぎず限定 的なものではないと見なすべきである。従って、本発明の範囲は、上記の説明で なく、請求の範囲の記載により判断すべきであり、請求の範囲の意義及び均等物 の範囲に属する全ての変更はその請求の範囲に包含されるものである。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項）

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. １．密度差の小さい略均一な寸法の浮遊成分の物品の混合体を浮遊流を使用して 複数の別個の群に分離する装置にして、（ａ）前記浮遊流が供給端からその排出 端まで連続的にそこを通って流動する眉を画成する通路手段を備え、前記浮遊流 が分離すべき前記物品の最も大きい密度を上廻る略均一な密度の物質にて形成さ れ、（ｂ）更に、前記物品の前記混合体の各密度群を前記浮遊流の選択された深 さで前記通路手段の前記供給端内に供給し、前記物品が前記流れと共に流動する とき、前記物品が前記流れの頂部まで上昇し、これにより、前記物品が前記流れ の頂部に達するとき、前記混合体を前記複数の群に空間的に分離する混合体送り 手段と、 （ｃ）前記浮遊流の頂部にて前記浮遊流の長さに沿って配置され、前記群の各々 を前記浮遊流から別個に分離する排出手段とを備えることを特徴とする装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記通路手段が、傾斜したトラフを 備え、前記浮遊流が流動層を画成する流動媒体を備え、前記流動層が重力の作用 により、前記供給端から前記排出端まで連続的に流動し、更に、空気を前記流動 層媒体を通って上方に供給し、前記流動層を画成する空気圧手段を備えることを 特徴とする装置。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の装置にして、前記供給端に対して前記流動層媒体 を供給する媒体再循環手段を更に備え、前記媒体再循環手段が、前記通路手段の 前記排出端を横方向に包囲し、前記手段から流動層媒体を回収し、前記媒体再循 環手段がこのようにして回収された流動層媒体を前記供給端に戻すことを特徴と する装置。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の装置にして、前記媒体再循環手段が、前記通路手 段の前記排出端の下方の装填位置とその上方の排出位置との間で連続的に可動で ある無端の一連の搬送ポケットを備え、前記搬送ポケットが前記装填位置にて前 記通路手段から流動層媒体を受け取りかつ前記排出位置にて流動層媒体を排出す ることを特徴とする装置。
5. ５．請求の範囲第４項に記載の装置にして、前記媒体再循環手段が、前記排出位 置にて前記搬送ポケットから排出された流動層媒体を受け取ると共に、前記流動 層媒体を前記通路手段の前記入力端に搬送する媒体並進手段を更に備えることを 特徴とする装置。
6. ６．請求の範囲第５項に記載の装置にして、前記媒体並進手段が、（ａ）前記搬 送ポケットの前記排出位置の下方でかつ前記通路手段の上方に配置されたホッパ と、 （ｂ）前記ホッパの底部に配置され、その内部の流動層媒体を前記通路手段の前 記供給端の方向に動かす送りコンベヤとを備えることを特徴とする装置。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の装置にして、前記媒体並進手段が、前記通路手段 の前記供給端に最も近い前記ホッパの端部に設けられ、流動層媒体を前記送りコ ンベヤにより前記ホッパから引き出しかつ前記通路手段の前記供給端に供給する 量を調整する定量供給手段を更に備えることを特徴とする装置。
8. ８．請求の範囲第３項に記載の装置にして、前記媒体再循環手段が、前記通路手 段の前記排出端に対して水平に配置された再循環ドラムであって、前記排出端を 横方向に包囲し、前記再循環ドラムの長手方向軸線を中心として回転可能な再循 環ドラムを備えることを特徴とする装置。
9. ９．請求の範囲第８項に記載の装置にして、前記再循環ドラムの内側たは、前記 再循環ドラムの回転により流動層媒体を前記排出端の下方の前記通路手段から受 け取り、前記通路手段の上方で前記流動層媒体を排出する連続的な複数の搬送ポ ケットが設けられることを特徴とする装置。
10. １０．請求の範囲第９項に記載の装置にして、前記搬送ポケットから排出された 流動層媒体を受け取りかつ前記流動層媒体を前記通路手段の前記供給端に搬送す る媒体搬送手段を更に備えることを特徴とする装置。
11. １１．請求の範囲第１０項に記載の装置にして、前記媒体並進手段が、（ａ）前 記再循環ドラム内で前記通路手段の上方に配置されたホッパと、（ｂ）前記ホッ パの底部に設けられ、その内部の流動層媒体を前記通路手段の前記供給端の方向 に動かす送りコンベヤとを備えることを特徴とする装置。
12. １２．請求の範囲第１１項に記載の装置にして、前記媒体並進手段が、前記通路 手段の前記供給端に最も近い前記ホッパの端部に設けられ、流動層媒体を前記送 りコンベヤにより前記ホッパから引き出しかつ前記通路手段の前記供給端に供給 する量を調整する定量供給手段を更に備えることを特徴とする装置。
13. １３．請求の範囲第８項に記載の装置にして、前記再循環ドラムが駆動車輪によ りその長手方向軸線の各側部に支持されることを特徴とする装置。
14. １４．請求の範囲第１３項に記載の装置にして、前記再循環ドラムが、その長手 方向軸線の各側部の上方にてかつ該側部の上で前記再循環ドラムの外面に接触す るアイドラ車輪により前記駆動車輪上の適所に保持されることを特徴とする装置 。
15. １５．請求の範囲第１３項に記載の装置にして、前記媒体再循環手段が、前記駆 動車輪の各々を同一方向に回転させ、前記再循環ドラムを回転させる駆動手段を 更に備えることを特徴とする装置。
16. １６．請求の範囲第１５項に記載の装置にして、前記駆動手段が、（ａ）空気圧 ポンプと、 （ｂ）前記空気圧ポンプに相互に並列に接続され、前記駆動車輪の個々の対応す る１つの車輪を回転させる第１及び第２の空気圧モータとを備えることを特徴と する装置。
17. １７．請求の範囲第２項に記載の装置にして、前記流動層媒体から流動層を画成 するのに適した調整済みの空気を外気から形成する空気前処理手段を更に備え、 前記空気前処理手段が前記調整済みの空気を前記空気圧手段に供給することを特 徴とする装置。
18. １８．請求の範囲第２項に記載の装置にして、流動層の深さを検出し、前記深さ に関して、前記媒体透り手段が前記通路手段の前記供給端に流動層媒体を供給す る量を制御し、これにより、流動層の前記深さを所定の値に維持する制御手段を 更に備えることを特徴とする装置。
19. １９．請求の範囲第２項又は第１８項に記載の装置にして、前記通路手段の容積 を著しく変更することなく、前記通路手段の前記排出端にて流動層の流れを一時 的に遅らせることにより、流動層の画成を支援する絞り手段を更に備えることを 特徴とする装置。
20. ２０．請求の範囲第１９項に記載の装置にして、前記絞り手段が、前記通路手段 の前記排出端にて流動層の流れに対して選択的に介在可能な閉塞体を備えること を特徴とする装置。
21. ２１．請求の範囲第２０項に記載の装置にして、前記閉塞体が、前記通路手段の 前記排出端に枢動可能に取り付けられたダンパ板を備えることを特徴とする装置 。
22. ２２．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記混合体送り手段が、前記通路 手段の前記供給端にて該通路手段の上方に配置されたコンベヤを備えることを特 徴とする装置。
23. ２３．請求の範囲第２２項に記載の装置にして、前記コンベヤの前記通路手段に 対する高さを調整する手段を更に備えることを特徴とする装置。
24. ２４．請求の範囲第２２項に記載の装置にして、前記通路手段の前記供給端が前 記コンベヤの下方に配置されたシュートであって、前記物品の混合体が前記コン ベヤから落下されたとき、該混合体を受け入れるシュートを備え、前記シュート が前記物品の混合体を前記流動流内に導入するときに通る底部に設けられた１つ の穴を有することを特徴とする装置。
25. ２５．請求の範囲第２４項に記載の装置にして、前記シュートが、該シュートを 前記浮遊流を受け入れる第１の通路及び前記物品の混合体を受け入れる第２の通 路に仕切る仕切り板を備えることを特徴とする装置。
26. ２６．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記排出手段が、物品の空間的に 分離された群に対応する箇所にて前記通路手段の長さに沿って配置された複数の 車輪を備え、前記車輪の各々が、前記車輪が回転したとき、前記物品を持ち上げ て、前記浮遊流の外に動かす複数の技部分を備え、前記枝部分が前記流れを通る ようにすることを特徴とする装置。
27. ２７．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記排出手段が、前記分離した物 品群がその中に流動することを許容される複数のシュートを備え、前記シュート の各々の穴が空間的に分離した群に対応する前記通路手段の長さに沿った箇所に 配置され、前記シュートの各々の穴が前記浮遊流の表面の高さより僅かに下方で 垂直方向に配置され、前記シュート内に排出されるのを許容することを特徴とす る装置。
28. ２８．請求の範囲第２６項又は第２７項に記載の装置にして、前記排出手段が、 分離された各群の物品を別個に搬送し、前記装置から除去する複数の排出コンベ ヤを更に備えることを特徴とする装置。
29. ２９．請求の範囲第２６項又は第２７項に記載の装置にして、前記通路手段が、 前記物品が前記流れの頂部に達するときに回収及び分離を支援するバッフル手段 を備えることを特徴とする装置。
30. ３０．密度差の小さい略均一な寸法の浮遊成分の物品の混合体を浮遊流を使用し て複数の別個の群に分離する装置にして、（ａ）前記浮遊流が供給端からその排 出端まで連続的にそこを通って流動する層を画成する通路手段を備え、前記浮遊 流が分離すべき前記物品の最も大きい密度を上廻る略均一な密度の物質にて形成 され、（ｂ）更に、前記物品の前記混合体の各密度群を前記浮遊流の選択された 深さで前記通路手段の前記供給端内に供給し、前記物品が前記流れと共に流動す るとき、前記物品が前記流れの頂部まで上昇し、これにより、前記物品が前記流 れの頂部に達するとき、前記混合体を前記複数の群に空間的に分離する混合体送 り手段と、 （ｃ）前記物品が前記流の頂部に達するとき前記群の回収及び分離を支援するバ ッフル手段と、 （ｄ）前記混合体を前記群に分離するのに対応する箇所でその頂部にて前記浮遊 流の長さに沿って配置され前記各群を前記浮遊流から分離する複数の排出手段と を備えることを特徴とする装置。
31. ３１．請求の範囲第３０項に記載の装置にして、前記通路手段が、傾斜したトラ フを備え、前記浮遊流が流動層を画成する流動媒体を備え、前記流動層が重力の 作用により、前記供給端から前記排出端まで連続的に流動し、更に、空気を前記 流動層媒体を通って上方に供給し、前記流動層を画成する空気圧手段を備えるこ とを特徴とする装置。
32. ３２．請求の範囲第３１項に記載の装置にして、前記通路手段の容積を著しく変 更することなく、前記通路手段の前記排出端にて流動層の流れを一時的に遅らせ ることにより、流動層の画成を支援する絞り手段を更に備えることを特徴とする 装置。
33. ３３．請求の範囲第３２項に記載の装置にして、前記絞り手段が、前記通路手段 の前記排出端にて流動層の流れに対して選択的に介在可能な閉塞体を備えること を特徴とする装置。
34. ３４．請求の範囲第３３項に記載の装置にして、前記閉塞体が、前記通路手段の 前記排出端に枢動可能に取り付けられたダンパ板を備えることを特徴とする装置 。
35. ３５．請求の範囲第３２項に記載の装置にして、前記供給端に対して前記流動層 媒体を供給する媒体再循環手段を更に備え、前記媒体再循環手段が、前記通路手 段の前記排出端を横方向に包囲し、前記手段から流動層媒体を回収し、前記媒体 再循環手段がこのようにして回収された流動層媒体を前記供給端に戻すことを特 徴とする装置。
36. ３６．請求の範囲第３５項に記載の装置にして、前記媒体再循環手段が、前記通 路手段の前記排出端に対して水平に配置された再循環ドラムであって、前記排出 端を横方向に包囲し、前記再循環ドラムの長手方向軸線を中心として回転可能な 再循環ドラムを備えることを特徴とする装置。
37. ３７．請求の範囲第３６項に記載の装置にして、前記再循環ドラムの内側には、 前記再循環ドラムの回転により流動層媒体を前記排出端の下方の前記通路手段か ら受け取り、前記通路手段の上方で前記流動層媒体を排出する連続的な複数の搬 送ポケットが設けられることを特徴とする装置。
38. ３８．請求の範囲第３５項に記載の装置にして、前記搬送ポケットから排出され た流動層媒体を受け取りかつ前記流動層媒体を前記通路手段の前記供給端に搬送 する媒体搬送手段を更に備えることを特徴とする装置。
39. ３９．請求の範囲第３８項に記載の装置にして、前記媒体並進手段が、（ａ）前 記再循環ドラム内で前記通路手段の上方に配置されたホッパと、（ｂ）前記ホッ パの底部に設けられ、その内部の流動層媒体を前記通路手段の前記供給端の方向 に動かす送りコンベヤとを備えることを特徴とする装置。
40. ４０．請求の範囲第３９項に記載の装置にして、前記媒体並進手段が、前記通路 手段の前記供給端に最も近い前記ホッパの端部に設けられ、流動層媒体を前記送 りコンベヤにより前記ホッパから引き出しかつ前記通路手段の前記供給端に供給 する量を調整する定量供給手段を更に備えることを特徴とする装置。
41. ４１．請求の範囲第３５項に記載の装置にして、前記再循環ドラムが駆動車輪に よりその長手方向軸線の各側部に支持されることを特徴とする装置。
42. ４２．請求の範囲第４１項に記載の装置にして、前記再循環ドラムが、その長手 方向軸線の各側部の上方にてかつ該側部の上で前記再循環ドラムの外面に接触す るアイドラ車輪により前記駆動車輪上の適所に保持されることを特徴とする装置 。
43. ４３．請求の範囲第４１項に記載の装置にして、前記媒体再循環手段が、前記駆 動車輪の各々を同一方向に回転させ、前記再循環ドラムを回転させる駆動手段を 更に備えることを特徴とする装置。
44. ４４．請求の範囲第４３項に記載の装置にして、前記駆動手段が、（ａ）空気圧 ポンプと、 （ｂ）前記空気圧ポンプに相互に並列に接続され、前記駆動車輪の個々の対応す る１つの車輪を回転させる第１及び第２の空気圧モータとを備えることを特徴と する装置。
45. ４５．請求の範囲第３５項に記載の装置にして、前記流動層媒体から流動層を画 成するのに適したち調整済みの空気を外気から形成する空気前処理手段を更に備 え、前記空気前処理手段が前記調整済みの空気を前記空気圧手段に供給すること を特徴とする装置。
46. ４６．請求の範囲第４５項に記載の装置にして、流動層の深さを検出し、前記深 さに関して、前記媒体送り手段が前記通路手段の前記供給端に流動層媒体を供給 する量を制御し、これにより、流動層の前記深さを所定の値に維持する制御手段 を更に備えることを特徴とする装置。
47. ４７．請求の範囲第３０項に記載の装置にして、前記混合体送り手段が、前記通 路手段の前記供給端にて該通路手段の上方に配置されたコンベヤを備えることを 特徴とする装置。
48. ４８．請求の範囲第４７項に記載の装置にして、前記コンベヤの前記通路手段に 対する高さを調整する手段を更に備えることを特徴とする装置。
49. ４９．請求の範囲第４７項に記載の装置にして、前記通路手段の前記供給端が前 記コンベヤの下方に配置されたシュートであって、前記物品の混合体が前記コン ベヤから落下されたとき、該混合体を受け入れるシュートを備え、前記シュート が前記物品の混合体を前記流動流内に導入するときに通る底部に設けられた１つ の穴を有することを特徴とする装置。
50. ５０．請求の範囲第４９項に記載の装置にして、前記シュートが、該シユートを 前記浮遊流を受け入れる第１の通路及び前記物品の混合体を受け入れる第２の通 路に仕切る仕切り板を備えることを特徴とする装置。
51. ５１．請求の範囲第３０項に記載の装置にして、前記排出手段が、物品の空間的 に分離された群に対応する箇所にて前記通路手段の長さに沿って配置された複数 の車輪を備え、前記車輪の各々が、前記車輪が回転したとき、前記物品を持ち上 げて、前記浮遊流の外に動かす複数の技部分を備え、前記枝部分が前記流れを通 るようにすることを特徴とする装置。
52. ５２．請求の範囲第３０項に記載の装置にして、前記排出手段の各々が、前記分 離した物品群がその中に流動することを許容される複数のシュートを備え、前記 シュートの各々の穴が空間的に分離した群に対応する前記通路手段の長さに沿っ た箇所に配置され、前記シュートの各々の穴が前記浮遊流の表面の高さより僅か に下方で垂直方向に配置され、前記シュート内に排出されるのを許容することを 特徴とする装置。
53. ５３．請求の範囲第５１項又は第５２項に記載の装置にして、分離された各群の 物品を別個に搬送し、前記装置から除去する複数の排出コンベヤを更に備えるこ とを特徴とする装置。
54. ５４．密度差が小さくかつ略均一な寸法の浮遊成分の物品の混合体を浮遊流を使 用して複数の別個の群に分離する装置にして、（ａ）重力の作用により、前記浮 遊流が前記トラフの供給端から排出端まで連続的に流動するための傾斜したトラ フを備え、前記浮遊流が、流動層媒体にて形成されかつ流動層化されたとき、前 記物品の何れかの最大の密度を上廻る略均一な見かけ密度を有し、 （ｂ）更に、前記浮遊流を形成する前記流動層媒体を前記入力端に供給する媒体 再循環手段であって、前記排出端にて排除された流動層媒体を回収しかつ前記排 出された流動層媒体を前記供給端に戻す手段を備える媒体再循環手段と、（ｃ） 空気が前記トラフを通って流動するとき、該空気を前記流動層媒体を通って上方 に駆動する空気圧手段であって、前記気体を前記流動層媒体を通って駆動する量 を制御し、前記略均一な見かけ密度を維持する制御手段を有する空気圧手段と、 （ｄ）前記物品の前記混合体の各密度群を前記浮遊流の選択された深さで前記通 路手段の前記供給端内に供給し、前記物品が前記流れと共に流動するとき、前記 物品が前記流れの頂部まで上昇し、これにより、前記物品が前記流れの頂部に達 するとき、前記混合体を前記複数の群に空間的に分離する混合体送り手段と、（ ｅ）前記浮遊流の頂部にて前記浮遊流の長さに沿って配置され、前記群の各々を 前記浮遊流から別個に分離する排出手段とを備えることを特徴とする装置。
55. ５５．密度差が小さくかつ略均一な寸法の浮遊成分の物品の混合体を浮遊流を使 用して複数の別個の群に分離する方法にして、（ａ）連続的に流動する浮遊流を 画成する段階と、（ｂ）前記流れの密度を前記混合体中の前記物品の最大の密度 を上廻る略均一な値に維持する段階と、 （ｃ）前記物品の混合体の各密度群をその選択した深さで前記流れ中に導入し、 前記物品が流れと共に流動するとき、前記物品が流れの頂部まで上昇するように する段階であって、前記物品がその密度差により、その密度差に基づく異なる時 点で前記物品が前記流れの頂部に達するようにし、これにより、前記流れの頂部 に達したとき、密度の異なる物品が相互に空間的に分離されるようにする段階と 、（ｄ）略同一の密度を有する物品を別個の群にまとめる段階と、（ｅ）群にま とめた物品を別個に排出し、前記物品群を前記流れから除去しかつ該物品群を回 収する段階とを備えることを特徴とする方法。
56. ５６．請求の範囲第５５項に記載の方法にして、前記連続的に流動する浮遊流を 画成する段階が、 流動層媒体を傾斜したトラフ内に導入し、重力の作用により、前記流動層媒体が 前記トラフを通って流動し得るようにする段階と、空気が前記トラフを通って流 動するとき、該空気を前記流動層媒体を通って上方に駆動し、浮遊流として機能 する流動層を形成する段階とを備えることを特徴とする方法。
57. ５７．請求の範囲第５５項に記載の方法にして、前記流れが流動する速度を増大 させることにより、前記空間的分離を促進させる段階を更に備えることを特徴と する方法。
58. ５８．請求の範囲第５５項に記載の方法にして、前記混合体の前記群の各々が前 記流れ中に導入される深さを増すことにより、前記空間的分離を促進させる段階 を更に備えることを特徴とする方法。