JPH10512498A - 精選装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 クリーナは逆円錐状室(26)に入力パルプ紙料を受け入れる。この逆円錐状室は、重い排品の流れを外方に、軽い排品の流れを渦取出し管に、そして良品の流れを渦取出し管近くの中央に分離し除去する流体サイクロンとして作用する。クリーナ本体は逆円錐体下方に形成された逆流体サイクロン室(34)を有し、その下方のセラミック材の仕切り部材(36)が重い排品の流れを良品の流れから分離し、これを逆流体サイクロン室(34)内に流入させる。分離された重い排品の流れの一部は重い排品の環状出口(47)から除去されるが、重い排品の流れの大部分は逆流体サイクロン室内を循環させられる。逆流体サイクロン室は上方にいくほど狭まるため、流れは流速及び角速度が増し、逆流体サイクロン室内の流れは同室の側を通る流れに合致するようになり、それによって乱流による混合を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】 精選装置 〔技術分野〕 本発明は、一般に粒子分離装置、特に製紙用パルプ紙料の流体サイクロン式ク リーナ（精選装置）に関する。 〔背景技術〕 紙は通常、多種の原料、主として木材及び再生紙、から抽出されたセルロース 繊維から作られる。個々の木材繊維を作り分離するために種々の原料及び工程が あり、それらにより作られた紙料には不純物が含まれている。これらの不純物は 、木材繊維を製紙用に使用する前に除去しなければならない。不純物の多くはふ るい分け(screening)によって繊維紙料から除去できるものゝ、サイズの小さな 不純物は濾過（filtration）による分離の困難なものもある。歴史的に比較的小 型で通常直径が２〜７２インチの流体サイクロン、即ち、遠心式クリーナが使用 されてきた。特に遠心式クリーナは、繊維片、角形や球形の粒子、種子といった 小物屑、並びに樹皮、砂、砥石屑、金属粒子といった非木材の微細なごみを除去 するのに有効である。 比較的小型の遠心式クリーナにおいては、流体サイクロン内に生じる遠心力と 流体剪断力との組合せにより生じる流体の動力学的力を利用して小物屑の分離を 有効に行うことができる。 熱帯木材種や、粘着物、ワックス、ホットメルト糊、ポリスチレン、ポリエチ レン及びプラスチックや結束繊維（shives）を含むその他の低密度材料等の不純 物を含む再生紙といった近代のパルプ繊維の出現は、紙料調整の分野で新しい問 題を提供している。高密度及び低密度双方の不純物を分離する能力のある流体サ イクロンは、最近の紙繊維の原料を精選する問題には特に利点を提供する。近時 の繊維原料の多くは、高重量及び低重量双方の不純物を含む傾向があるからであ る。 順送りクリーナに共通することであるが、良品の流れはクリーナ底部において 方向を変え、上方に向って逆流する。このようなクリーナではまた、排品の流れ の容量を変えることについてほとんど制御が行われていない。失われる良品繊維 の量を減らすためには、排除される不純物の量を制限する必要がある。このこと は通常、排除のためのオリフィスを小さくすると共に、これをクリーナの中心に 配することを必要とする。分級のために水を使用する種々のシステムが試行され たが、これらは排除部の外径部から水を供給するものである。この場合の排品の 容量は、分級水の圧力と排品の流れ制御バルブにより制御するもので、小型のク リーナには高価である上、注意深い操作を要するものである。 現行の流体サイクロンは高重量及び低重量双方の不純物を除去すべく開発され たとはいえ、この分野における更なる改良が望まれている。各流体サイクロンは 小型であり、それ故６０台以上のクリーナを並べて使用するがこのことは、各流 体サイクロンが高度に信頼性があり保守が最少であることを必要とする。さもな いと、流体サイクロンの全システムの信頼性が失われ、保守が高コストになって しまう。流体サイクロンの信頼性及び保守性の問題に加えてもう一つの問題は、 排品の流れのサイズ、又は量が増さないと分離効率が向上しないことである。し かしながら、排品の流れを増すことは良品繊維の排除を増すこととなる。そのた め、良品繊維の排除は、徘除された良品繊維を回収し、分離する追加の工程を必 要とする。良品繊維の排除を減らすために排品の流れのサイズを減らすことは２ つの問題を引起す。即ち、分離効率の低下と砂や小物屑による流体サイクロンの 目詰まりである。更に、重い排品の流れはクリーナの全処理量に比べて通常小さ いため、従来のクリーナでは重い排品の流れが非常に遅くなり、これがクリーナ の目詰まりを起すことがある。 信頼性と繊維活用率を保持したまゝ、分離効率を向上することのできる紙料ク リーナが必要とされる。 〔発明の開示〕 本発明の紙料クリーナは逆円錐状室に入力紙料を受け入れる。この逆円錐状室 は、紙料中のより高密度の成分を同室の外壁の方に、また軽い成分を同室の中央 部に、そして良品の繊維を中間領域に分離し変位させる流体サイクロンとして作 用する。クリーナ本体は、逆円錐体の下方に形成された逆流体サイクロン室とこ の逆流体サイクロン室の下方に位置するセラミック材の仕切り部材を有する。管 状の渦取出し管が上向きに延びており、軽い排品を受け入れてこれをクリーナ外 部に放出する。仕切り部材は良品の流れから重い排品の流れをすくい取り、これ を逆流体サイクロン室中に入るように転向させる。転向された重い排品の流れの 一部は、円錐曲線をなす重い排品出口から除去されるが、この重い排品の流れの 大部分は逆流体サイクロン室内を循環する。この逆流体サイクロン室は、上方に いくに従って狭くなるため、流れの速さ及び角速度が上昇し、逆流体サイクロン 室内の流れは同室の側を通過する流れに合致し、乱流による混合は生じない。 クリーナの構造は、重い排品が通過しなければならない狭い通路を有せず、か つ、目詰まりや閉塞の機会を著しく減少させる充分な流速を維持する。 本発明の特徴の一つは、良品繊維の流れから重い不純物及び軽い不純物を、流 れを交差させないように引き出す紙料のクリーナを提供することである。 本発明の別の特徴は、効率を改善したクリーナを提供することである。 本発明の更なる特徴は、入力流れの変動にも安定した性能を有するクリーナを 提供することである。 本発明の更なる特徴は、目詰まりや閉塞を起さないクリーナを提供することで ある。 本発明の更なる特徴は、摩耗に耐性があり、かつ、可動部を有しないクリーナ を提供することである。 本発明の更なる目的、特徴及び利点は、以下の詳細説明及び付随する図面から 明らかとなろう。 〔図面の簡単な説明〕 図１は、本発明のクリーナの断面図である。 図２は、図１のクリーナの部分拡大斜視断面図で、矢印により流体及び粒子の 流れを略式に示している。 図３は、図１のクリーナ内の流体及び粒子の流れを略式に示す部分図である。 図４は、逆流体サイクロン内に白水を流入させる本発明の別の実施の形態によ るクリーナの断面図である。 図５は、逆流体サイクロン内に白水を注入する本発明の更に別の実施の形態に よるクリーナの断面図である。 〔発明を実施するための最良の形態〕 図１〜図５において同じ符号は類似の部品を示しており、先ず本発明のクリー ナ２０が図１に示されている。クリーナ２０は、通常４０〜６０台又はそれ以上 のクリーナを列として使用する。これに紙料２２が共通のヘッダから供給される 。製紙においては紙パルプの均一性が、運転中の所要の濃度を維持し、かつ、作 られる紙の品質の信頼性を維持するために不可欠である。それ故、木材繊維は、 所要のサイズのものとすると共に、最適な性能を阻害する不純物を除去しておく ことが重要である。 パルプを精選するためのクリーナ２０は、パルプを製紙機械に導入する前に処 理するシステムの一部をなす。例えば、紙料は先ずパルパー（pulper）で処理さ れ、高密度クリーナによって岩、ボルトやナット、及びその他の高密度の物体が 除去される。次いて、紙料はスクリーン工程で０．０５０インチより大きな物体 を除去される。こうしてクリーナ２０に達する紙料は既に大きくかつ密度の高い 粒子を除去されている。問題となる不純物はパルプ源によって相違する。例えば 、段ボール故紙を再びパルプにする場合は、軽量の不純物はプラスチック、ワッ クス及び粘着物であり、また高重量の不純物は砂、ガラス及び小物屑である。ど ちらの不純物も紙の品質には悪影響があるが、高重量の不純物は後流のパルプ処 理装置に有害であり、摩耗を加速することがある。 紙料２２の入力は、クリーナ本体２５内に形成された逆円錐状室２６内に入口 管２４から接線方向に行われる。クリーナ本体２５は好ましくは、米国デラウェ ア州ウィルミントン市のＥ．Ｉ．デュポン社(E.I.Du Pont de Nemours Company) 製のガラスを充填したナイロン樹脂であるＺＹＴＥＬｕ材で形成する。あるいは 、クリーナ本体２５は所要の耐摩耗性を有するポリウレタン材で作ることもでき る。クリーナ本体２５は一体品として示してあるが、好ましくは上部及び下部と してこれらを結合し、間をＯリングのシールにより着脱容易に接続したものとす ると良い。 紙料２２の接線方向に沿った入力は、図１に示したように、逆円錐状室２６内 で紙料２２を急速に旋回させ、同室２６内を下降させる。この旋回の結果として 、より高密度の粒子２７は同室２６の壁２８側に移動し、低密度の粒子２９は同 室２６の垂直軸線に沿って残るようになる。こうして許容される密度の粒子はこ れ らの２種の粒子の中間に残留する。高密度の粒子２７は図に略式で示した如くと なっている。なお、粒子のサイズ及び濃度は原寸ではない。入口管２４の入口と クリーナ２０の出口の間の圧力の差が分離効率に影響するため、入力される種々 の紙料特性に合わせて、図示しない供給ヘッダ内及び良品及び排品取り出しヘッ ダ内のバルブによりこの圧力を調整することができる。 紙料２２は同室２６内で高速で回転移動（毎分４，０００回転にもなる）する ものゝ、これを乱流とすべきではなく、通常、擬似層流をなすことが特徴である 。この流れ様式における主たる特徴は、密度の相違する粒子片が一度分離される とそれぞれの個別の領域として残り、再び結合しないことである。かくしてクリ ーナ２０は、擬似層流を短絡させて、分離済の粒子片同志を混合させる乱流域の 発生を回避するように構成される。 クリーナ２０は特に、一つの流れにおいて低密度及び高密度双方の排品粒子を 除去できるという利点を有する。低密度排品２９は、小直径の円筒管又ば渦取出 し管３０の手段により流れから除去される。この円筒の渦取出し管３０は逆円錐 状室２６内に軸線に沿って上方に延び、かつ、クリーナ２０から軽い排品取出し ヘッダに向って下方に延びており、外径は約９／１６インチ、内径は約０．４１ ３インチである。 渦取出し管３０は、良品３２及び高密度粒子２７の流れを実質的に邪魔するこ となく軽い排品を除去するように配置される。図２に示した如く、他の流れは螺 旋状に下降を続け、逆流体サイクロン室３４中に入る。逆流体サイクロン室３４ は実質的に台形をなし、それ故下方にいくに従って拡がるようになっている。流 れは、図３に示すように、渦取出し管３０周りに螺旋状に流れるが、下降成分を 有するため、重い排品は半径方向外方へ良品から分離される。逆流体サイクロン 室３４内にはそこに導入された流れがあるために、下降して流れる紙料は拡大す る逆流体サイクロン室３４内に単純に拡がることはない。逆流体サイクロン室３ ４内の紙料の回転流速と軸方向流速は、逆流体サイクロン室３４の側を通過して 流れる紙料の回転流速と軸方向流速と合致し、こうして乱流の発生を減少させ、 重い不純物を一定の場所に維持したまま、流れは下方の仕切り部材３６に達する 。 下方の仕切り部材３６は好ましくは、炭化硼素等のセラミックスで形成し、逆 流体サイクロン室３４内のクリーナ本体２５に圧入する。仕切り部材３６は円筒 状内壁３８を有しており、この内壁３８と渦取出し管３０とで良品が良品室４０ に流入する時に通過する環状領域５０を形成する。セラミックスの仕切り部材３ ６は頂部の薄肉部４２を有し、この薄肉部４２が下方に流れる紙料中に延び、か つ、重い排品の流れを良品の流れから分離して半径方向外方に転向させ、こうし て重い排品が逆流体サイクロン室３４の内方に傾斜した側壁４４に沿って上方に 流れることを可能にする。排品の流れの一部は重い排品の円環通路４５を通って 引き出される。排品の円環通路４５を通って接線方向に沿った重い排品出口４７ に出る流量は、図示されない重い排品取出しヘッダに取付けられたバルブにより 制御される。本実施の形態における出口４７は直径が約３／４インチである。 重い排品の排除流量は、排品出口からの背圧により大きく変化することはない 。これは、重い排品の実際の出口が一次流れの方向から１８０度向きが変ってい る一方、排品と良品の流れが流れの仕切り領域全体を通して平行になっているこ とによる。仕切り部材３６は重い排品の流れを分離するように正確に位置づけら れているため、環状領域５０の巾は閉塞を起さないように比較的大きくすること ができる。更に、渦取出し管３０周りに下降する良品紙料の流れと逆流体サイク ロン室３４内に転向流入する重い排品の流れの間の界面域は、上方の仕切り部材 ４６から下方の仕切り部材３６まで大きく延びており、それ故クリーナ２０の閉 塞の機会は著しく減少する。 上方の仕切り部材４６は、逆円錐状室２６と逆流体サイクロン室３４との間の 結合部に位置している。上方の仕切り部材４６は、下向きに凹状をなしており、 これにより上向きに循環して来る排品の流れの一部は逆円錐状室２６から下降し て流入してくる流れに平行に下向きに転向させられる。逆流体サイクロン室３４ は上部が狭くなっているため、流速は上部へいくに従って増加し、流れが上方の 仕切り部材４６によって方向を転向させられた時に、上方の仕切り部材４６と下 方の仕切り部材３６との間における流速は、２つの仕切り部材３６，４６の半径 方向内方に形成される中央領域４８において、逆円錐状室２６から流入してくる 流体の流速と実質的に同じとなる。 下方の仕切り部材３６と渦取出し管３０との間に形成される環状領域５０は、 上方の仕切り部材４６の内径よりも小さな内径を有する。これは、環状領域５０ を通過する良品の流れが中央領域４８を通過する良品と重い排品の合計の流れよ りも重い排品出口４７を通って流出する重い排品の量だけ少いためである。言い 換えると、環状領域５０の断面積は、環状領域５０を通過する良品粒子流体の軸 方向流速を中央領域４８における重い排品粒子と良品粒子の合計の流れの流速に ほぼ等しく維持するように選定される。こうして、環状領域５０を通過する良品 粒子の流れの容量は、中央領域４８を通過する良品粒子と重い排品の合計の流れ の容量から重い排品出口４７から流出する重い排品の流れの容量を排除したもの に等しい。 図３に示した如く、逆流体サイクロン室３４内の重い排品の流れは、中央領域 ４８における流れと下降速度及び回転速度の双方に一致する流体の転がり軸受の ように図示することができる。この速度の一致により乱流が回避され、中央領域 において重い排品の流れを良品の流れから混合させることなく、有効に分離する ことが可能となる。更に、重い排品の一部のみを重い排品の円環通路４５及び重 い排品出口４７を通って逆流体サイクロン室３４から除去することにより、主要 部分が再循環されるため、紙料中の重い排品成分の流速をより大きくすることが 可能となる。 重い排品及び軽い排品を除去された良品紙料３２は、環状領域５０を通って良 品室４０に流入する。良品の流れは良品室４０から接線方向に沿って良品出口５ ２に入り、そこから引き出されていく。良品出口５２における背圧は、多数のク リーナ２０の背圧を制御する良品多岐管のバルブ（図示なし）により調整される 。所要の背圧は完成紙料の内容及び原料紙料中のごみ量により変動する。 良品紙料はクリーナから微細スクリーン装置に送られるため、重い粒子を正し く除去することは摩耗を起す粒子の量を減らし、それによりスクリーン装置の摩 耗寿命を著しく改善する。 クリーナ２０は一度運転を始めると、そのクリーナ構造により入力の流れに多 少の変動があっても一般的に安定した運転を維持する。クリーナ内の対流の流れ は全体の接線方向の速度に比例し、従って軸方向の流れと半径方向の流れは比例 的に増大する。 クリーナ２０においては、重い排品も軽い排品も一つの通路内で除去されるた め、クリーナ２０の一列の配置をもって、先ず軽い物を除去するクリーナと次い で重い物を除去するクリーナとを並べたものと代替することができる。一列のク リーナにより複式のクリーナを代替することは装置コストや設置スペースの減少 を提供するのみならず、紙料をポンプ輸送するエネルギー要求を減少させること になる。 別の実施の形態によるクリーナ１２０が図４に示されている。クリーナ１２０ は構造的にクリーナ２０に類似しているが、サイズが大きくパルプ紙料処理シス テムの入口部で使用するのに適している。クリーナ１２０は逆円錐状室１２６を 形成する本体を有し、ここに入力パルプ紙料１２２が接線方向に供給される。軽 い排品は渦取出し管１３０により除去され、良品の流れは上方の仕切り部材１４ ６及び下方の仕切り部材１３６を通過して良品出口１５４に流入する。 クリーナ１２０により可能とされる開口部の大型化により、閉塞の発生がなく なり、一列のクリーナ１２０の配置により軽量、高重量及び中間重量の流れ成分 の分離を行うことができる。クリーナ１２０は逆流体サイクロン室１３４内に白 水入口１５２を有する。白水１５６は入口１５２を通って接線方向に導入され、 逆流体サイクロン室１３４内を循環する重い排品を希釈する。この希釈は入力紙 料がより高濃度の場合に特に有効である。希釈により目詰まりが２つの方法によ り減少される。第一は、紙料自体がより低濃度に希釈されることであり、第二は 、排品の流れに追加の流体が導入されるため、排品の流れはその流速がより高い レベルに維持され、重い排品出口１４７から引き出される時に、重い不純物が沈 殿したり通路を塞ぐことがなくなることである。 更に別の実施の形態によるクリーナ２２０が図５に示されている。クリーナ２ ２０は入口管２２４を通して入力紙料２２２を受け入れる。入口管２２４はクリ ーナ本体２２５内に形成された逆円錐状室２２６内に接線方向に紙料を注入する 。クリーナ本体２２５は好ましくは、その下部の上側部材２３１を締付具２３５ により下側部材２３３に脱着容易に接続して形成する。Ｏリングのシールをこれ ら２個の部材２３１，２３３の間に配置することが好ましい。 クリーナ２２０は良品２３２から重い粒子２２７を分離するような構造となっ ている。渦取出し管２３０が逆流体サイクロン室２３４内に上向きに延び出して おり、良品の流れを受け取りこれをクリーナ２２０の外部へ導く。逆流体サイク ロン室２３４は逆流体サイクロン部材２６０内に形成される。この逆流体サイク ロン部材２６０は好ましくはセラミック材で形成し、ねじ付基部２６２を有し、 これがクリーナ本体２２５のねじ付開口２６４と係合する。これによりクリーナ 本体２２５内における逆流体サイクロン部材の高さ調節が行われる。 重い排品室２６６は、クリーナ本体の下側部材２３３の外壁２６８と逆流体サ イクロン部材２６０との間に形成される。こうして重い排品室２６６は首部２７ ０から延びて逆円錐状室２２６に隣接しながら逆流体サイクロン部材２６０に達 する。重い排品の流れは排品出口４７を通って重い排品室２６６から引き出され る。白水２７２が白水入口２７４を通って逆流体サイクロン室２３４の基部内に 導入される。白水は新鮮なものでもまた二次段階における良品の流れでもよい。 このような流体サイクロンでの流れの圧力及び排品室構造の採用により、流れは 首部２７０の領域において偏向させられ絞り部を形成する。この絞りの領域のた めにクリーナからの排品の容量は制限されるが、それでも直径の大きな排品は通 過することができる。こうして、排品の開口を大きくすることができ、目詰まり や閉塞は起らなくなる。 排品の量は、ねじ部材を回すことにより逆流体サイクロン部材２６０の高さを 調節することにより制御することができる。この調節は首部２７０における圧力 の変化をもたらす。この領域、即ち、ニップ部における圧力は、クリーナの逆円 錐状室の遠心力ヘッドと逆流体サイクロンを出る流れにより形成される吸引力と の間の範囲内となる。 クリーナ２２０は排品流れの濃度及び流量を制御することができ、また、排品 の最低量を閉塞なしに流体サイクロンの外径部から引き出すことができる。 なお、本発明のクリーナをパルプ調整分野について説明したが、このクリーナ は製紙プロセス中の他の部分においても使用することができる。 また、本発明はこゝに図示され説明された特定の構成及び配置に限定されるも のでなく、以下の請求の範囲内の修正形態も含むものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入力流体の流れにおいて重い排品粒子と軽い排品粒子を良品粒子から分離す る精選装置であって： 精選装置内に入力流体の流れを注入する流体入口を有する本体と； 逆円錐状外壁を有する第一室を形成する前記本体の部分；を備え； 前記入力流体は前記第一室内に接線方向に注入され、逆円錐状室内に配流分布 されて、重い排品粒子は前記外壁の近くに、軽い排品粒子は前記第一室の軸線に 沿って中心部に、かつ、良品粒子は前記重い排品粒子と軽い排品粒子との間に主 として配されるようにしてなり； 前記本体内に軸線方向に延びて、前記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る 管と； 前記第一室の下方に位置して、直径が上方にいくほど狭まる台形状壁を有する 第二室を形成する前記本体の部分と； 前記第二室の壁から外方に延びる重い排品出口を形成する前記本体の部分と； 前記第二室の下方にこれと連通して位置する良品粒子流出口を形成する前記本 体の部分；及び 前記本体に固定され、前記良品粒子流出口の上方の前記第二室内に延びる第一 仕切り部材；を備え； 前記第一仕切り部材は、前記第一室からの流れ中に延びる薄肉部を有し、これ により前記重い排品粒子を含む流れの一部が分離され前記第二室内に流入させら れてそこに循環流を形成し、前記循環流は前記第一室から下降してくる流れに隣 接して乱流を抑制するように流れる一方、残った前記良品粒子を含む流れの部分 は前記良品粒子流出口に流入させられるようにし； てなることを特徴とする精選装置。 ２．前記第二室と同軸にこれと連通し、前記第二室上方の前記本体の部分に形成 された環状の第三室を更に備え、前記第三室は前記重い排品出口に連通し、前記 重い排品は前記重い排品出口を通って精選装置から出ていく前に前記第三室を通 過するようにしてなることを特徴とする請求の範囲１記載の精選装置。 ３．前記第二室の下方に良品室を形成する前記本体の部分を更に備え、前記良品 室は前記良品粒子流出口と連通してなることを特徴とする請求の範囲１記載の精 選装置。 ４．前記良品粒子を含む流れは、前記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る管 と前記第一仕切り部材との間に形成される環状領域を通過して前記良品粒子流出 口に流れるようにしてなることを特徴とする請求の範囲１記載の精選装置。 ５．前記環状領域を通る前記良品粒子の流れの軸方向流速を、前記第二室内の軸 方向中央領域における前記重い排品粒子と良品粒子の結合した流れの流速にほぼ 等しく維持するように、前記環状領域の断面積を選定してなることを特徴とする 請求の範囲４記載の精選装置。 ６．前記環状領域の断面積は、前記環状領域を通る前記良品粒子の流れの体積流 量が、前記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る管の外側の中央領域中に流入 する前記重い排品粒子と良品粒子の結合した流れの体積流量から前記重い排品出 口から出ていく重い排品の流れの体積流量を控除したものに等しくなるように選 定してなることを特徴とする請求の範囲５記載の精選装置。 ７．前記第二室内に位置してこれと同軸をなす第二仕切り部材を形成する前記本 体の部分を更に備え、前記第二仕切り部材は下向きに凹状をなし、これにより前 記第二室内の前記循環流を下方に転向させるようにしてなることを特徴とする請 求の範囲１記載の精選装置。 ８．前記第二室内の前記重い排品の流れを希釈する水を導入する水導入口を前記 第二室内に形成する前記本体の部分を更に備えてなることを特徴とする請求の範 囲１記載の精選装置。 ９．前記第一仕切り部材はセラミック材で形成し、かつ、前記本体はプラスチッ ク材で形成してなることを特徴とする請求の範囲１記載の精選装置。 １０．入力流体の流れにおいて重い排品粒子と軽い排品粒子を良品粒子から分離 する精選装置であって： 精選装置内に入力流体の流れを注入する流体入口、重い排品粒子流出口、軽い 排品粒子流出口、及び良品粒子流出口を有する本体と； 逆円錐状外壁を有し、下方にいくほど狭まる第一室を形成する前記本体の部分 ；を備え、 前記入力流体は逆円錐状室内に配流分布されて、重い排品粒子は前記外壁の近 くに、軽い排品粒子は前記第一室の軸線に沿って中心部に、かつ、良品粒子は前 記重い排品粒子と軽い排品粒子との間に主として配されるようにしてなり； 前記本体内に軸線方向に延び、かつ、前記軽い排品粒子流出口と連通して、前 記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る管と； 前記第一室の下方に位置して、直径が下方にいくほど拡がる台形状壁を有する 第二室を形成する前記本体の部分と； 前記第二室に隣接して配されて、良品粒子と重い排品粒子を含む流体の流れを 主として良品粒子を含む流れと主として重い排品粒子を含む流れとに分離する仕 切り手段：及び 重い排品粒子を含む前記分離された流れの少くとも一部を前記第二室内を循環 させるようにする案内手段；を備え； 前記案内手段は、前記分離された重い排品の流れ部分の回転流速及び軸方向流 速を前記仕切り手段に近づく分離前の重い排品の流れの回転流速及び軸方向流速 に合致させ、それによって流れの間の乱流の発生を減少させるようにし； てなることを特徴とする精選装置。 １１．前記第二室と同軸にこれを連通し、前記第二室上方の前記本体の部分に形 成された環状の第三室を更に備え、前記第三室は前記重い排品粒子流出口に連通 し、前記重い排品は前記重い排品粒子流出口を通って精選装置から出ていく前に 前記第三室を通過するようにしてなることを特徴とする請求の範囲１０記載の精 選装置。 １２．前記第二室の下方に良品室を形成する前記本体の部分を更に備え、前記良 品室は前記良品粒子流出口と連通してなることを特徴とする請求の範囲１０記載 の精選装置。 １３．前記良品粒子を含む流れは、前記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る 管と前記仕切り手段との間に形成される環状領域を通過して前記良品粒子流出口 に流れるようにしてなることを特徴とする請求の範囲１０記載の精選装置。 １４．前記環状領域を通る前記良品粒子の流れの軸方向流速を、前記第二室内の 軸方向中央領域における前記重い排品粒子と良品粒子の結合した流れの流速にほ ぼ等しく維持するように、前記環状領域の断面積を選定してなることを特徴とす る請求の範囲１３記載の精選装置。 １５．前記環状領域の断面積は、前記環状領域を通る前記良品粒子の流れの体積 流量が、前記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る管の外側の中央領域中に流 入する前記重い排品粒子と良品粒子の結合した流れの体積流量から前記重い排品 粒子流出口から出ていく重い排品の流れの体積流量を控除したものに等しくなる ように選定してなることを特徴とする請求の範囲１４記載の精選装置。 １６．前記第二室内に位置してこれと同軸をなす流れの再案内手段を形成する前 記本体の部分を更に備え、前記再案内手段は下向きに凹状をなし、これにより前 記第二室内の循環流を下方に転向させるようにしてなることを特徴とする請求の 範囲１０記載の精選装置。 １７．前記第二室内の前記重い排品の流れを希釈する水を導入する水導入口を前 記第二室内に形成する前記本体の部分を更に備えてなることを特徴とする請求の 範囲１０記載の精選装置。 １８．前記仕切り手段はセラミック材で形成し、かつ、前記本体はプラスチック 材で形成してなることを特徴とする請求の範囲１０記載の精選装置。 １９．入力流体の流れにおいて重い排品粒子と軽い排品粒子を良品粒子から分離 する精選装置であって： 精選装置内に入力流体の流れを注入する流体入口を有する本体と； 逆円錐状外壁を有する第一室を形成する前記本体の部分；を備え； 前記入力流体は前記第一室内に接線方向に注入され、逆円錐状室内に配流分布 されて、重い排品粒子は前記外壁の近くに、軽い排品粒子は前記第一室の軸線に 沿って中心部に、かつ、良品粒子は前記重い排品粒子と軽い排品粒子との間に主 として配されるようにしてなり； 前記軽い排品粒子を含む流れの一部を受取る手段と； 前記第一室の下方に位置して、直径が下方にいくほど狭まる第二室を形成する 前記本体の部分と； 前記第二室の壁から外方に延びる重い排品出口を形成する前記本体の部分と； 前記第二室の下方にこれと連通して位置する良品粒子流出口を形成する前記本 体の部分；及び 前記本体に固定され、前記第二室内に延びる第一仕切り部材；を備え； 前記第一仕切り部材は、前記重い排品粒子を含む流れの一部を分離し、これを 前記第二室内に流入させてそこに循環流を形成し、前記循環流は前記第一室から 下降してくる流れに隣接して乱流を抑制するように流れる一方、残った前記良品 粒子を含む流れの部分は前記良品粒子流出口に流入させられるようにし； てなることを特徴とする精選装置。 ２０．入力流体の流れにおいて重い排品粒子を良品粒子から分離する精選装置で あって： 精選装置内に入力流体の流れを注入する流体入口を有する本体と； 逆円錐状外壁を有する第一室を形成する前記本体の部分；を備え； 前記入力流体は前記第一室内に接線方向に注入され、逆円錐状室内に配流分布 されて、重い排品粒子は前記良品粒子よりも前記外壁の近くに配されるようにし てなり； 前記本体内に軸線方向に延びて、前記良品粒子を含む流れの一部を受取る管と ； 前記第一室の下方に位置する第二室を形成する前記本体の部分と； 前記第二室の下方に位置して、上向きに延びる壁を有する逆流体サイクロン部 材；を備え； 前記壁は上方にいくほど直径が狭くなる台形表面を形成し、かつ、前記良品粒 子を含む流れの一部を受取る管は前記逆流体サイクロン部材から上方に延びてな り； 前記逆流体サイクロン部材中に設けられて、前記重い排品粒子と共に流れるよ うに前記第二室内に水を導入する水導入口；及び 前記逆流体サイクロン部材の外側にあって、前記重い排品の流れが精選装置を 出ていくための重い排品出口を形成する前記本体の部分；を備え； てなることを特徴とする精選装置。 ２１．前記逆流体サイクロン部材はねじにより前記本体と係合しており、前記逆 流体サイクロン部材を回転させて前記逆流体サイクロン部材が前記第二室内に延 びるように調整するようにしてなることを特徴とする請求の範囲２０記載の精選 装置。