JPH09510660A - エア式密度別セパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 室（22）は、下向きに大気へ開口する出口（24）と、上方へ開口する戻り空気充満部（28）とを有する。ダクト（38）は水平面に対して約６０°の角度をもって上方へ傾斜し、その中に配設されたファン（32）は、移動空気（36）を室（22）へ導く。ダクト（38）内には、上方へ傾斜したランプ（40）が配置され、それは室（22）と、ダクト（38）の下方へ開口する排出開口（46）とを有する。測定されたウッドチップ（52）は、ダクト（38）を通って移動する気流（36）を通って６０°の傾斜部材（56）内を下降する。軽量のチップ（55）は空気（36）に乗って運ばれ、岩石や迷いこんだ金属や木こぶ（50）から分離され、それらの木こぶ等は傾斜面（40）をすベり落ちて、ダクト（38）の開口（46）を通って排出される。気流に乗ったウッドチップ（55）は、ファン（32）からの空気（36）と一緒になって、室（22）内に間隔をおいて位置する邪魔板（58）内へ導かれる。空気（36）とチップ（55）をカーブした流路に沿って移動させることにより、邪魔板（58）は気流（36）からチップ（55）を分離させる。気流（36）が室（22）内で膨張する時、その気流速度は低下し、空気はチップ流（52）を通って戻り空気充満部（28）まで送られる。重力によりチップ（55）は下方へ降下し続け、出口（24）を通って室（22）から排出される。ゆっくりと移動するコンベア（168）と共に、傾斜ランプ（40）は、その傾斜ランプ（40）上に材料（50）がたまるのを防ぐために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 エア式密度別セパレータ技術分野 本発明は一般に、ウッドチップの清浄及び分離装置に関し、特に、所望のウッ ドチップから岩石や迷い込んだ金属や樹木のこぶを分離するために気流を利用し た装置に関する。背景技術 木の繊維から紙を製造する際、木の繊維は生の木から取り出されなければなら ない。これを行う１つの広く採用されている方法は、繊維をともに保持する成分 、即ちリグニンが溶解するように、木の繊維をクッキングリカー内で処理するこ とである。クッキングリカーによって迅速かつ均等な蒸解を行い得るように、ウ ッドは皮剥ぎされた後、チッパーを経て送られ、そのチッパーで生の木をチップ にする。 パルプ用丸太を找採して処理する当然の結果として、岩石や迷い込んだ金属が その途中で生の木のチップ内に混在する。さらに生の木のうち、一部は木のこぶ で構成されるが、それは製紙工程では、一般に望ましくないものである。なぜな ら、それらの木のこぶは黒っぽい繊維を付加するので、漂白をより多く必要とす るからであり、また、それらは樹脂性の物質を含むからである。木こぶは、典型 的には、木質が緻密で樹脂質であるために、迷い込んだ金属や岩石と共に、より 高密度であるために次の処理の前に、生のウッドチップから分離されなければな らない。 この分離を行う１つの非常に有効な方法はエア式密度別セパレータである。従 来の１つの有効なシステムにおいて、チップは測定用スクリューコンベアによっ て分離室へ送られ、そこを通って気流が引き込まれる。チップは気流に乗って送 られ、チップより密度の高いこぶや小石や、迷い込んだ金属は、重力により気流 に逆って移動する。受容可能なチップと空気はサイクロン内へ送られ、そこで、 チップは空気から分離され、その空気は真空によりファンへ引き込まれ、そして 排気される。 このエア式密度別セパレータは現在最も有効な分別システムであるけれども、 それはいくつかの好ましくない特徴を有する。第１にそれは、受入れられたチッ プをサイクロンから排除するためにエアロックを必要とする。この排出用エアロ ックはその維持費が高価であり、しかも長い繊維材料がつまり易い。第２に、従 来のエア式密度別セパレータは処理装置を完全に自由に位置づけることができる のでコストを安価にし得るけれども、その装置はチップ処理プラント内で大きな 設置面積を占める。第３に、このエア式密度別セパレータは著しくエネルギーを 消耗する。 そこで、エアロックを使用しないで機能するエア式密度別セパレータにおいて 、設計が一段とコンパクトで、エネルギー効率がより高いものが必要とされるこ とになる。発明の開示 本発明のエア式密度別セパレータは、ウッドチップ用エアロックを必要とせず 、電力の消費量を軽減することによって、粒子の分離を安価に行うものである。 本発明は、下向きに大気へ開口する開口部を有する室を使用する。その室は上方 に開口した空気の戻り通路を有する。ファンは、水平面に対して約６５°の角度 に傾斜したノズル形成用ダクトに装着される。ファンはダクトを通って室へ案内 される移動空気の源となる。 ダクト内には、上方へ傾斜したランプが位置づけられる。この傾斜ランプは室 とダクトの床にある下部開口孔との間を連絡する。 薄く分散され、測定されたウッドチップは、ダクトを通って移動する気流を通 ってランプ上で６０°傾いて下降される。軽量のチップは空気に乗って運ばれ、 岩石や迷いこんだ金属や木こぶから分離される。密度の高い岩石や迷い込んだ金 属や木こぶは、傾斜面をすべって、ダクトの孔を通って排出される。ファンから の気流と共に、それに乗って運ばれるウッドチップは、室内で間隔をおいて位置 するカーブした邪魔板へ案内される。空気とチップをカーブした流路を通って移 動させることによって、そのカーブした邪魔板は、気流からチップを分離させる ために遠心力を利用する。気流が室内で膨張する時、その速度は低下する。そこ で、低速空気はチップの流れを通って空気の戻り部まで送られる。チップは、重 力により、下降し続け、そして底部開口を通って室から排出される。 或る状況では、傾斜ランプ上に材料が蓄積するのを防ぐために、その傾斜ラン プをゆっくり移動するコンベアに置きかえることも望ましい。中位の密度を有す る木こぶは、下方へ働く重力と、ファンによる空気の上昇力との間で平衡状態と なることがある。ランプ上でのこの平衡位置において、木こぶは、気流を中断さ せるので、その木こぶの後ろに他の材料がひっかかることになる。傾斜したコン ベアが下方へ移動すると、それはランプ上の全ての材料が廃棄物用シュートへ前 進することを確実にする。さらに、このダクトは次第に収斂するので、コンベア の前進により木こぶ、或いはウッドチップが減速気流内へ移動し、そこでは、木 こぶやウッドチップはコンベア表面上で容易にころげ落ちる。 本発明の目的はコンパクトな設計のエアー式密度別セパレータを提供すること である。 本発明のもうひとつの特徴は、アウトフィードエアロックを使用しないエアー 式密度別セパレータを提供することである。 本発明の更にもうひとつの目的は、低電力で作動するエアー式密度別セパレー タを提供することである。 本発明のその他の特徴及び効果は、添付図面に関連して説明した次の詳細な記 述から明らかとなるであろう。図面の簡単な説明 図１は本発明のエア式密度別セパレータの概略横断面図である。 図２は、本発明のエア式密度別セパレータのもうひとつの実施例の概略横断面 図である。発明を実施するための最良の形態 特に、図１、２を参照すれば、同一符号は同一部品を示しており、エア式密度 別セパレータ装置２０が図１に示されている。そのエア式密度別セパレータ２０ は、空気とチップの分離室２２を有する。分離室２２は、大気へ開口するチップ の出口２４を有し、この出口２４は分離室２２の底部２６に位置する。分離室２ ２は頂部２９に戻り空気充満部２８を有する。その戻り空気の充満部の下に、ス クリーン３０を位置づけ、それによってプラスチック等が戻り空気充満部を通っ てファン３２へ送られることのないようにする。このファン３２は典型的な工業 用高速遠心ファンである。また、ファン３２から送られる空気の速度をコントロ ールするためにダンパー３４が設けられている。矢印３６で示す気流は水平線に 対して６０°傾斜したダクト３８内を上昇し、分離室２２へ流入する。 矢印３６で示す気流の流路には、ランプ４０が配置される。このランプ４０の 上端４２は分離室２２内へ伸長する。ランプ４０の下端４４は、ダクト３８の排 出開口４６の近くまで伸長する。排出開口４６はシュート４８へ開口し、このシ ュート４８は迷い込んだ金属や岩石や木こぶ５０の出口となる。生のウッドチッ プ５２は、分配用スクリューコンベア５４から供給シュート５６へ送られる。そ の供給シュート５６は水平面から６０°下方へ傾斜し、開口部５７の位置でダク ト３８に接合する。供給シュート５６とダクト３８の外壁５９は約１２０°の角 度をもって接する。チップ供給スクリュー５４は大気に対して閉鎖したエアロッ クを形成するので、シュート５６からの空気の洩れは全く生じないか、或いはほ とんど生じない。下方へ移動するチップ５２は矢印３６で示す気流に出遭うので 、そこで、所望のチップは気流に乗ってダクト３８内を分離室２２へと吹き上げ られる。 一層密度の高い岩石や迷い込んだ金属や望ましくない木こぶは、重力の影響で 気流の中を通り抜け、傾斜ランプ４０へ至る。それらは重力により、廃棄物開口 ４６へ下降し、廃棄物通路４８を通ってセパレートから排除される。所望のウッ ドチップと矢印３６で示す気流は分離室２２内に配置された邪魔板５８によって 円形通路へ導かれる。邪魔板５８は、気流とそれに乗った受容可能なチップ５５ とが邪魔板５８のカーブした上流部分６０と接触する時、その気流とチップとを カーブした流路に従わせる。 そこで空気の速度は減退し、邪魔板５８のカーブした部分６０のまわりで回転 することにより、空気の一部は圧力が上昇する。チップ５５は一旦、邪魔板５８ の下流直線部分６２に達すると、チップ５５はその邪魔板の直線部分６２の傾斜 側を連続的に下降する。同時に、空気は直線部分６２の近くの空間部６４で膨張 する。空気が膨張して、チップから離れると、気流の速度が減退する。速度が低 下した気流は下方へカスケード状に流れるチップの流れを通過する。そして、気 流は戻り空気充満部２８へ向って上方へ引き込まれる。チップ５５は下降し続け て、エア式密度別セパレータ２０の底部開口２４を通って移動する。それから、 きれいなチップは次の処理へと送られる。 図２はエア式密度別セパレータ１２０のもうひとつの実施例を示す。これは傾 斜面の代わりに、コンベアベルト１６８を有する。そのコンベアベルト１６８は 傾斜ランプ４０に伴う問題を克服する。即ち、中位の密度を有する木こぶ等は傾 斜ランプ４０上の安定位置に達する。そこで、下方への重力が矢印３６で示す上 昇気流の力と丁度平衡をなすことがある。中位の密度をもつチップがランプ４０ 上のそのような安定位置に達する場合、それがウインドスクリーンとなって、そ のチップの後方に他のチップを蓄積させることになる。この望ましくない現象は 、ベルト１７０を有するコンベア１６８を備えることによって克服することがで きる。そのコンベアはほぼ下向きに移動するので、上面１７２に到達した材料は 過大寸法のチップの出口４６へ向って下方へ前進する。 ここでは、通常のコンベアを示したけれども、振動型コンベアを使用すること もできる。さらに、チップの蓄積を防ぐその他の手段として、傾斜面の傾斜角を 振動させるものや、ダンパー３４によってブロワーから生じる気流速度を定期的 に変化させるものを含む。 ダンパー３４は、チップの流れ５２から木こぶを分離させるように、図１に示 すようなエア式密度別セパータ２０を調整するために使用される。ウッドチップ より密度の高い迷い込んだ金属と岩石とが容易に分離される。しかしながら、木 こぶの分離では、好ましくない木こぶを含むチップが確実に受容可能な破片とな るように一層注意深い調整が必要となる。 空気は分離室２２からダクトによってファン３２へ循環し、その空気室の上下 が大気へ単に通気していることを理解すべきである。 ダンパー３４は気流をコントロールし、その気流はファン内の可変羽根によっ て、或いはファンモータにある速度コントローラによってコントロールされる。 実際上、エア式密度別セパータ２０は、ファンを駆動させるために約７５馬力を 必要とするが、これに対応する従来のエア式密度別セパレータは１５０馬力を必 要とした。 本発明はここに図示かつ記載した部品の構成と配置に限定されるものではなく て、請求の範囲に記載された本発明の範囲内に含まれる全ての変形をも包含する 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ゴーベル、リチャード・ジェイ アメリカ合衆国、オレゴン 97056、スキ ャップーズ、コール クリーク ロード、 32238 【要約の続き】 その気流速度は低下し、空気はチップ流（52）を通って 戻り空気充満部（28）まで送られる。重力によりチップ （55）は下方へ降下し続け、出口（24）を通って室（2 2）から排出される。ゆっくりと移動するコンベア（16 8）と共に、傾斜ランプ（40）は、その傾斜ランプ（4 0）上に材料（50）がたまるのを防ぐために使用され る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．大気へ開口する室（22）と、 上方へ伸長し、前記室（22）へ排出するダクト（38）と、 密度が一段と高い材料（50）を重力により排出する開口（46）を有する前記ダ クト（38）の下方部分と、 移動空気（36）をダクト（38）内へ上向きに導く移動空気源（32）と、 前記ダクトの開口（46）の上方で、ダクト（38）内に位置する上方へ傾斜した ランプ（40）と、移動空気（36）は、移動空気源（32）によりランプ（40）上を 流れるように導かれ、ランプ（40）はダクト（38）内を伸長する事と、 材料（52）をランプ（40）上へ送るためランプ（40）の上方に位置する材料（ 52）の供給部（54）と、 上流部分（60）と下流部分（62）とを有する邪魔板（58）と、邪魔板（58）は ランプ（40）の上方にある上流部分（60）と共に室（22）内に位置づけられ、そ れはダクト（38）と連通する事と、前記上流部分（60）は移動空気（36）とその 空気に乗った材料（55）とを下向きにカーブした流路のまわりに導き、空気に乗 った材料（55）をその移動空気から分離させる事と、一層密度の高い材料（50） はダクト（38）内の他の材料（55）から分離され、前記密度の高い材料（50）は ダクトの排出開口（46）を通って排出されることとで成る、エア式密度別セパレ ータ（20）。 ２．前記上方へ傾斜したランプ（40）はコンベア（168）の上面（172）により 形成され、前記上面（172）はそこに高密度材料の蓄積を防ぐために下方へ移動 するようにした、請求の範囲１に記載の装置。 ３．空気源（32）とダクト（38）との間に位置するダンパー（34）を更に有し 、前記ダンパー（34）はダクト（38）へ流入する空気（36）の速度と量をコント ロールするようにした、請求の範囲１に記載の装置。 ４．分配用スクリューコンベア（54）は材料（52）をダクト（38）へ流入させ るようにした、請求の範囲１に記載の装置。 ５．材料（52）は傾斜シュート（56）へ排出され、その傾斜シュート（56）は その材料（52）をダクト（38）内へ排出し、前記シュート（56）は水平面から約 ６０°下方へ傾斜するようにした、請求の範囲１に記載の装置。 ６．カーブした邪魔板（58）は、ランプ（40）の上方から伸長するカーブした 部分（60）と、直線部分（62）とを有し、前記直線部分（62）はダクト（38）に 対して傾斜した角度をもって室（22）内へ下方へ伸長し、ウッドチップ（55）の すべり面を構成するようにした、請求の範囲１に記載の装置。 ７．カーブした邪魔板（58）の上方に位置する戻り空気充満部（28）を更に有 し、それはファン（32）に連絡するようにした、請求の範囲１記載の装置。 ８．戻った空気（36）から、それと共に運ばれた過大粒子を除去するため戻り 空気用ダクト（28）の下方にスクリーン（30）を更に有する、請求の範囲７に記 載の装置。 ９．大気へ開口した下方に位置する開口（24）を有する室（22）と、 ダクト（38）を通って上向きに室（22）へ導かれる移動空気源（32）と、ダク ト（38）は岩石や木こぶや迷いこんだもの（50）を除去するため大気へ開口した 下向き開口（46）を構成する部分を有する事と、 ダクト（38）内にあって、その上を移動空気（36）が導かれる上方へ傾斜した ランプ（40）と、前記ランプ（40）はダクト（38）の下流開口（46）と室（22） との間を伸長する事と、 移動空気（36）の流路を通ってランプ（40）上へ材料（52）を供給するためラ ンプ（40）の上方に位置するウッドチップ（52）の定量的供給部（54）と、 上流部分（60）と下流部分（62）とを有する邪魔板（58）と、その邪魔板（58 ）は、その上流部分（60）がランプ（40）の上方で、その下流に位置するように 室（22）内に位置づけられ、前記邪魔板（58）は移動空気（36）とそれに乗って 運ばれるウッドチップ（55）とを、下方へカーブした流路のまわりへ導くように 屈曲している事と、邪魔板（58）の下流部分（62）はウッドチップ（55）を室（ 22）の下部開口（24）から放出するように導き、前記邪魔板（58）は空気で運ば れるウッドチップ（55）を移動空気（36）から分離させることとで成るウッドチ ップ（52）用エア式密度別セパレータ（20）。 10．上方へ傾斜したランプ（40）はコンベア（168）の上面（172）によって形 成され、前記上面（172）は、そこに高密度材料（50）が蓄積するのを防ぐため に、 高密度粒子（50）をダクトの下部開口（46）へ運ぶように下方へ移動可能とした 、請求の範囲９記載の装置。 11．ファン（32）とダクト（38）との間にダンパー（34）を更に有し、そのダ ンパー（34）はダクト（38）へ流入する空気の速度と空気量をコントロールする ために調整自在にした、請求の範囲９に記載の装置。 12．定量的供給部は分配用スクリューによる定量化部（54）で成る、請求の範 囲９に記載の装置。 13．材料（52）の定量的供給部（54）は傾斜シュート（56）内で材料（52）を 下降するために位置づけられ、シュート（56）は水平面から約６０°の角度をも って下方へ傾斜するようにした、請求の範囲９に記載の装置。 14．邪魔板（58）は、ランプ（40）の上方からその前方へ伸長するカーブした 部分（60）と、室（22）内へ鋭角で下方へ伸長する直線部分（62）とを有し、下 方への直線部分（62）はウッドチップ（55）のすべり面を構成するようにした、 請求の範囲９に記載の装置。 15．室の頂部（29）にあって、ファン（32）と連絡する戻り空気充満部（28） を更に有する、請求の範囲９に記載の装置。 16．気流（36）から気流で運ばれるプラスチック等を除去するため、戻り空気 充満部（28）の下にスクリーン（30）を更に有するようにした、請求の範囲１５ に記載の装置。