JPS583727B2 - 可動型真空収集装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気流れから粒状物を分離するための真空タ
イプの装置、とりわけ小型の複数ステージのユニットを
備えていて全ての分離用のステージが分離された粒状物
を単一の投入ホッパの中へ向けるようになっている真空
分離装置に関するものである。

米国特許第３，７ ８ ０，５ ０ ２号には、或る単
一のユニットの上に取付けられ全ての分離用のステージ
が、分離された粒状物を単一の取外し可能な投入ホッパ
内に送る様になった複数ステージの真空分離装置に関す
る記載がある。

米国特許第４，０ ６ ２，６ ６ ４号をも又参照す
ると、小型の改良された複数ステージの真空分離装置に
関する記載がある。

これらの真空分離装置ユニットのそれぞれは砂、金属及
び木片、砂利、スラグ、セメント、プラスチックペレッ
ト、工場等で出来る湯あか等のような鋳物工場やその他
の生産工場等で作り出される湿潤性又は乾性の粒状物質
を分離し、収集し運搬するのに有用である。

これらのユニットは、最も重量の大きな物質を取去るた
めの遠心分離機と；重量の小さな粒状物質を下方へ向け
て加速しオリフイスを通して細長い室内へと送り、この
軽い粒状物質を分離し又収集し更に空気流がオリフイス
を通って外へ流れるようにするための直線状の分離ステ
ージと；最も重量の軽い粒状物質を除去するために室か
ら流出した空気の流れを受入れているフィルタエレメン
トを含む空気フィルタステージと；を組込んでいる。

これら上に述べて来た真空粒子分離装置はある程度は満
足の行くものではあったが、これら従来の分離装置と同
等の方式により効果的に作動ししかもより小型化された
真空分離収集装置に対する要請が高まって来た。

本発明の原理によれば、複数ステージを持つ粒子分離装
置は、第１ステージにおける遠心分離機と；第２のステ
ージの直線型分離機と；第３のステージの空気フィルタ
とを含み、これら全てのステージはそれらによって分離
された物質を単一のホッパ内へと送り、またこれらが占
める容積は先に述べた分離装置において占められている
容積よりも３分の１以上も小さく、また全ユニット重量
を実質的に減じさせることにもなっている。

本発明によって改良された装置は、支持フレームと；こ
のフレーム上に取付けられた垂直な排出洞を備えた第１
ステージの遠心分離機と；第１ステージの分離機と垂直
な排出洞との内部に同心的に取付けられているがこれら
とは完全に独立して作動する第２ステージの直線型分離
機と；上記同心的に取付けられた遠心及び直線型の分離
機のすぐ近くに取付けられた第３ステージの空気フィル
タと；を含む。

取外し可能な投入ホツパーは、三つの分離器ステージの
すぐ下の支持フレーム内に挿入すべくフォークリフト・
トラック上に取付けられておりまたそれと共にシール位
置へと垂直方向に移動することができる。

分離器が作動している間第１のステージの遠心分離ユニ
ットは分離された粒状物質をホッパ一の中へと直接に送
る。

このユニットが操業を停止せしめられた時、直線型の分
離機ステージ及び空気フィルタステージの内部及び外部
のいずれにおいても圧力の平均化が行われ、それぞれに
蓄えられた粒子が各ステージの底にある弾性フラップを
通して排出され得るようにする。

そしてホツパーが引下げられ支持フレームから取外され
、さらによく知られた方法によってピボット運動せしめ
られ中に集められた粒状物質を空にされる。

本発明の原理に基づく同心になった第１ステージの垂直
遠心分離機洞及び第２ステージの直線型の分離機を用い
ている３段分離装置全体は地面から頂部までの高さが約
１，９メートル（ただし支持フレーム頂部から装置の頂
部までは約９８センチメートルである）あり、幅が約１
０２センチメートル長さ約９３センチメートルである。

この極めて小型であり重量が少なく携行に便利な複数ス
テージ粒状物分離装置は、粒状物質を除去し又は運搬す
るための極めて強力な真空源が必要とされる様なところ
で使うと特に役に立つ。

本発明は添付の図面を参照して以下更に詳細に説明され
る。

第１図を参照すると、新たに改良された真空粒状物質分
離運搬装置１０は支持台１４を有するフレーム１２を含
む。

支持台１４に取付けられた粒状物質分離ステージは、同
心になるように配置された第１及び第２のステージ分離
ユニット１６と第３のステージである空気フィルタ室１
８とを含む。

同心になった第１及び第２ステージの分離ユニット１６
は第１ステージの遠心分離機と、この分離機内に同心的
に取付けられた第２ステージの直線型の分離機とを含む
。

第１ステージの遠心分離器への入力部は導管２０に連結
され又第２ステージの直線型分離機の出力部は導管２１
を通して（第２図参照）第３ステージの空気フィルタ室
１８の入力部へと連結される。

導管２２が空気フィルタ室１８の出口をブロワー２４に
連結せしめ、ブロワーはモータ２６によって駆動されて
いる。

ブロワー２４の出力部は消音装置２８に連結され出口３
０を通って大気中に排気するようになっている。

コントロールパネル３２はユニットを操作するための必
要な制御器と安全装置とを含んでいる。

第１図からわかるように、上述の単位体の全ては支持台
１４の上方に取付けられている。

通常のフォークリスト運搬機のフォークを挿入するため
に一対の溝部材３３が設けられ分離装置全体１０がある
場所から他の場所へと運搬され得るようにしている。

フォークリフト運搬機４０のベッドには投入ホツパー３
４が、二つの対向した支柱３６と個々のピボットピン３
８とによって取付けられている。

フォークリフト４０とホッパー３４とは第１図に示され
る様に、支持台１４の下側のフレーム１２内部に挿入す
ることができる。

ホッパー３４が上昇するとその頂部が分離機ステージ１
６，１８に密着して係合し、またフレーム１２を地面の
高さから離して、分離装置１０全体がフオークリフト運
搬機４０によって動かされる。

分離された粒状物質をホッパー３４から減らしたいとき
には、ホツパーは引下げられ且つフレーム１２から取外
される。

ラッチ・アーム４２を適当に動かすことによりホツパー
・ラッチ機構（図示してない）が外さねヘホッパ福３４
がピボットピン３８上で前方に回転するようにし、そし
て収集され蓄えられた粒状物質を投入する。

第２図及び第３図を参照すると、同心に配置された分離
機ステージ１６と空気フィルタ室１８の詳細が表わされ
ている。

第１ステージの遠心分離機５０は水平な入力導管２０と
垂直な筒部分５２につながれた遠心部人口５１を含む。

入口部５１に連通された粒状物質及び空気流は彎曲した
板５３によって下部遠心分離ユニット内の彎曲した通路
内に運ばれ、最も重量の大きな粒状物質が流入して来た
空気流から分離せしめられ下方へ落ちてホッパー３４の
中へと入る。

それよりも軽量の粒状物質を含んでいる残りの空気流は
垂直な洞の部分を上昇し続ける。

第２図及び第３図から明らかになる様に、遠心分離機５
０を形成している第１の細長いシリンダ部材は、内部に
第２ステージの直線型粒子分離機５４を備えた、第２の
細長いシリンダ部材を取囲んでいる。

スペーサ・リブ５５のような適当な取付け部材は直線型
の分離機５４を垂直な洞部分５２内部に配置した状態に
維持する。

直線状の分離機ステージ５４はその頂部に予備空間５６
を含むが、この空間は細長い円筒形の加速ノズル６０を
含む頂部円筒板５８と円形オリフイスを有する底板６２
との間に形成されている。

カバープレート６６は遠心分離ステージ５０の頂部を密
閉して、空気流を垂直の洞５２から加速ノズル６０及び
オリフイス６４を通って第２ステージの直線型の分離機
５４の中へと案内する。

こうしてオリフイス６４を通って流れ込んだ空気及び粒
状物質は、流入して来る空気流れの速度に応じて長さ寸
法が決められた室５４の中を下方へ向かって流れ、この
室内で急速に膨張すると共にその速度は室の下方から四
分の一のところへ達する前にほぼゼロとなるまで落ちる
。

これによっていくぶん湿気を含んだ軽量の粒状物質のほ
とんどは、室５４の中を降下して行くにつれて空気流れ
からしだいに分離せしめられ、また分離された後は流入
して来る空気流れによって妨げられることなく室５４の
底までその自重で沈降して行く。

速度の落ちた空気流は空内での流れの向きを変え、オリ
フイス６４を通って流出し、空気フィルタ室１８の入口
に連結された導管即ちダクト２１内へと入る。

ここで先にも述べた米国特許第３，７ ８ ０，５ ０
２号を参照すると、ここにおいては、直線型の分離機
５４内において所望の分離効果を挙げるべく単位時間に
必要な体積の粒子含有空気流を処理するための室５４や
ノズル６０やオリフイス６４の寸法を当業者が決めるの
に役立つ充分な情報が含まれている。

したがって導管即ダクト２１に入り込んだ空気流は最も
重量の小さな粒状物質しか含んでいないこととなる。

この比較的粒状物質を含まない状態になった空気流は、
ガイド壁６８によって空気フィルタ室１８内を下方へと
向う。

ガイド壁６８の底においては、空気流れはその流れ方向
を変えて上向きに流れ、例えば懸架プレート７２によっ
て室１８内部に懸架された空気フィルタバッグ７０のよ
うな最後のフィルタ要素を通過する。

空気流はよく知られた態様でバッグ７０の外側からその
内側へと通り、またそれぞれのバッグの内部を連通して
いるプレート７２の開口７４を通って流れる。

出口溝７６は流出して来た空気流がブロワー２４の方へ
戻って出口３０から最終的に流出するようにすべく、上
記流出空気を導管２２へと導く。

第２図から明らかになるように、直線型の分離ステージ
５４と空気フィルタ室１８のいずれもこれらのステージ
のそれぞれの底に設けられた個々の粒状物質出口を密封
するためにゴム或は他の弾性材料で出来た柔軟性を持っ
たフラップバルブ部材７８及び８０を含む。

真空分離ユニット１０の操作が正常に行われている間は
ブロワー・ユニット２４が分離機１６の室及び空気フィ
ルタ室１８の中で負圧を生じさせ、この負圧が弾性フラ
ップバルブ７８及び８０を、当該フラップバルブがこれ
らの室の底を密封する位置に来るまで吸引する。

ブロワー２４が停止するや、室５４及び１８内部の圧力
は大気の圧力に等しくされ、それぞれのフラップバルブ
７８及び８０は室を密封状態に維持するためには不充分
な状態となる。

したがって室５４及び１８の底にある収集された粒状物
質はホッパー３４の中へと落下する。

装置が再び始動せしめられるとフラップバルブは、空気
の流れ及びこれによって生起される差圧の作用で再び密
封操作を行う。

３個の分離作動ステージの全ては中味をホッパー３４中
へ直接投入して空にすることもできる。

したがって装置用にはただ一つのホツパーのみが空にさ
れればよい。

さらにその上第１図から明らかになるように複数ステー
ジ分離装置１０は極めてポータブルであるにもかかわら
ず困難な要求、つまり強力であり、重工タイプの真空作
動と分離操作ができる装置であることという要件を満た
している。

特に本発明の実施例においては、この装置はフレーム１
２を入れて約１．９メートルの高さを持ち（フレーム１
２を除くと９８センチメートル程度である）、約１メー
トルの幅を持ち、９３センチメートルの長さを有してい
る。

遠心分離機５０は高さが約９１センチメートルであり直
径が約３８センチメートルである。

直線型の分離機５４は高さが約６８センチメートル（室
の底からオリフイス５４まで）あり直径２５センチメー
トルである。

ノズル６０は直径が約５センチメニトルで長さが約３．
８センチメートルである。

オリフイス６４は直径が約８．８センチメートルである
。

上に述べた個々の部材の寸法は１０乃至１５馬力の分離
装置に備えられた場合の寸法である。

もちろんこれよりも大馬力又は小馬力の分離装置では、
上述の各部寸法とりわけノズル及びオリフイスの寸法は
、室５４に入って来た空気の速度を一定値に保つためわ
ずかに変更せしめられる。

当業者であればこのような寸法変更は容易に為し得るも
のである、というのは小馬力の分離装置においては大馬
力の分離装置に比べてより少量の空気しか移動せず、こ
のため特定の部材の寸法はその移動量に応じて変更する
ことができるからである。

単一の出口２１よりもむしろ、分離室５４と空気フィル
タ室１８との間に出口を追加した方がよく、こうすれば
ノズル６０からオリフイス６４へと通過する流入空気と
オリフイス６４から流出する空気流との間で予備室５６
内において生じる好ましからざる攪流を減少せしめるこ
とができる。

例えば導管２１に対して直角に又は反対向きに配置され
且つ一端が予備室５６に、他端は空気フィルタ室入口に
接続される前に導管２１に連結されている一又は複数の
導管は、問題となる様な攪流を減少せしめる。

加えて、もし必要であれば導管２１は、垂直の筒５２を
壁８２に接して配置することにより短かくすることがで
きる。

以上述べて来た説明は単に本発明を明らかにするための
ものであり、これを限定するためのものではない。

当業者であればこの説明から種々の変更が為し得ること
は理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本発明の粒状物質分離装置の斜視図である。 第２図は、本発明の粒状物質分離装置を一部断面で示す
側面図である。 第３図は、第２図の線３−３における一部破断した断面
図である。 符号の説明、１０：粒状物質分離装置、１４：支持台、
１６：分離ユニット，１８：空気フィルタ室、２１：ダ
クト、２４：ブロワー、３４：ホツパー、５０：遠心分
離機、６０：ノズル、６４：オリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動フレームと、細長い遠心分離機と、底及び空気
   流のための入口を有する空気フィルタ室であってその内
   部に複数のフィルタ要素が設けられてなる空気フィルタ
   室と、上記空気フィルタ室と、上記遠心分離機及び上記
   空気フィルタ室を上記フレームに装着する装置とを含み
   、上記遠心分離機は空気入口と上記空気流を湾曲した通
   路内へと運び粒状物質に遠心運動を与えるための装置を
   有する下方遠心分離部分と、底と密封した頂部を有する
   直立筒部分であって上記空気流を上方へ送って粒状物質
   の最も重量の重い部分を分離するため上記下方遠心分離
   部分からほぼ垂直方向上方に向って延びる直立筒部分と
   、上記空気流を空気入口から空気フィルタ室入口へと向
   けて送るため上記フレームに取付けられたブロワ一部材
   とを有している、空気流より粒状物質を分離する可動型
   真空収集装置において： 上記遠心分離機を画成する直立筒であって、上記空気入
   口を有する上記下方遠心分離部分と該下方遠心分離部分
   の上方に配設された上記直立筒部分とを含んでなる直立
   筒： 直線型粒状物質分離機であって、（ａ）上記空気流を受
   け入れる頂部に設けたオリフイスと底とを有する細長い
   ほぼ垂直な密閉された分離室、（ｂ）上記分離室から上
   方に延びる予備室、（ｃ）上記遠心分離機からの空気流
   を受け入れ該空気流をオリフイスを通って分離室内へ下
   方に向って流出させる上記予備室の頂部に設けられたノ
   ズル装置、（ｄ）上記ノズル装置を同心軸に沿うよう整
   合させ且つ上記直立した筒部分内を通って上方に送られ
   る空気流が上記ノズル装置に向けて案内されるべく上記
   直線型粒状物質分離機を上記遠心分離機の直立筒部分内
   にほぼ同心配置になるように取り付けるための増付部材
   であって、上記分離室の底を上記下方遠心分離部分のわ
   ずか上方に保持し且つ上記ノズル装置を上記筒部分の密
   閉された頂部のわずか下方に保持する取付部材、（ｅ）
   上記予備室に設けられた出口、そして、（ｆ）この出口
   を上記空気フィルタ室の入口に接続せしめるための換気
   装置を含み、上記分離室の長さは、上記空気流がその方
   向を変え上記オリフイスを通って分離室から出ていくよ
   うにしつつ、粒状物質のかなりの部分が該空気流から分
   離し上記分離室の底に落下して堆積するように該分離室
   に入る空気流の速度に関連して定められるようになされ
   た可動型真空収集装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、上記
   ノズル装置は、上記予備室の頂部を密閉する板と、該板
   から上記オリフイスに向って下方に延びる筒状オリフイ
   スとを含んで構成されるようになされている装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の装置において、上記
   オリフイスが、円形形状をなすようにされてなる装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、上記
   ブロワ一部材の作動中上記直線型粒状物質分離室及び上
   記空気フィルタ室の底を密閉し、上記ブロワ一部材の非
   作動中これらの室の底を開放して各室に堆積された分離
   せしめられた粒状物質を各室より排出すべく両室の底に
   それぞれ可撓性のシール手段がそれぞれ設けられてなる
   装置。 ５ 空気流から粒状物質を分離する小型且つ運搬可能な
   マルチステージ真空粒状物質分離装置において、 プラットフォームを有するフレーム： 上記プラットフォームの下側に上記フレームに着脱自在
   に取付けたホツパ： 上記プラットフォームの頂部に直立に取付けた第１のス
   テージの遠心分離機であって、上記ホッパに連通ずる開
   口と空気入口と上記空気流から粒状物質の最も重い部分
   を遠心分離しそれらを上記ホッパ内に落下させるべくそ
   の内部に設けられた湾曲流路へ上記空気流を送るための
   装置とを有する下方筒部分と、上記空気入口からの上記
   空気流を上記下側筒部分から上方に連通すべく該下側筒
   部分から上方に向ってほぼ直立して延びる直立した密閉
   した頂部を有する筒部分と、を含んでなる遠心分離機： 第２のステージの直線型粒状物質分離機であって、（ａ
   ）頂部に設けられたオリフイスと底とを有する細長い、
   ほぼ直立した密封された分離室と、（ｂ）上記オリフイ
   スに整合されたシリンダ状のノズルを有する上記分離室
   から上方に向って延びる密閉された予備室であって、上
   記遠心分離機からの上記空気流を受け入れ該空気流を上
   記オリフイスを通って上記分離室内に下方に向って流出
   させるようにしてなる予備室と、（ｃ ）上記ノズルを
   同心軸に沿うように整合し且つ上記筒部分からの上記空
   気流を上記ノズルに案内すべく上記第２ステージの直線
   型粒状物質分離機を上記第１ステージの遠心分離機の上
   記筒部分内にほぼ同心的に取り付ける取付部材であって
   、上記分離室の底を上記下方遠心分離部分の空気入口の
   わずか上方に保持し且つ上記ノズルを上記筒部分の密閉
   した頂部のわずか下方に保持する取付部材と、そして（
   ｄ）上記予備室に設けられた出口を含み、上記分離室の
   長さは、上記空気流がその方向を変え上記オリフイスを
   通って分離室から出ていくようにしつつ、粒状物質のか
   なりの部分が該空気流から分離し、上記分離室の底に落
   下して堆積するように該分離室に入る空気流の速度に関
   連して定められるようにされた直線形粒状物質分離機： 上記予備室の出口に連結された入口と底とを有する上記
   ホッパ上方のプラットホームの頂部に取り付けられた第
   ３のステージの空気フィルター室：上記プラットフォー
   ム頂部に取付けられたプロワ一部材と、上記空気流を上
   記第１、第２及び第３のステージへ指向させるための手
   段を含むブロワ一手段と： 上記第２及び第３のステージで分離蓄積された粒状物質
   を上記ホッパへ指向すべく、上記ブロワ一部材の作動中
   各ステージをシールし、上記ブロワーの非作動中撓んで
   各ステージを開口するようにした、上記第２及び第３の
   ステージの底部にそれぞれ取付けられた可撓性のフラッ
   プ状の閉鎖手段と： を含んで構成されてなる粒状物質分離装置。