JPS6316080A - 風力分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粒体を固気混合流体流の中で遠心力を利用し
て粗粒子と微粒子に分級する風力分級機に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来用いられているこの種の風力分級機は、大別して強
制渦型と自由渦型とに分けられる。

強制渦型のものは容器内に導いた固気混合流体を、流体
出口に設けられて回転する多翼ファン状の羽根ロータの
外側から内側に通過せしめて容器外部から吸引し、羽根
ロータにより流体に旋回運動を与え、その際粒子に与え
られる遠心力による外向力と外部からの吸引力による内
向きの気流による内向力との平衡関係により、成る境界
粒径より大きな粗粒子は外方へ排出されて容器の下部に
落下収集され、小さな微粒子は羽根ロータの内方に入り
外部のファンに吸引され浦集されるようになっている。

自由渦型のものは、例えばサイクロンの如く、外部から
の吸引又は圧送により生じた容器中の流体の旋回流によ
り、流体中の粒子が受ける遠心力により成る境界粒子よ
り大きな粗粒子を外方に向　　、け移動せしめ、周壁付
近の旋回流の低速領域で落下せしめて容器下部から収集
し、小さな微粒子は気流と共に上方から排出され別途捕
捉されるようになっている。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、これらの従来のものは分級精度が低く、
例えば、１０μｍ以下の微粒子の分級は困難で、問題点
となっていた。

本発明は、この問題点を解決しようとするもので、正確
で且つ安定した分級を行うことができる風力分級機を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、上記の目的を達成するために多くの研究実
験を重ね、その折に得た知見に基づき本発明がなされた
。

即ち、強制渦型のものにおいては、遠心力による外向力
と吸引気流による内向力との平衡関係による分級作用を
行う領域である分級部において、混合流中の気体や粒子
にロータの羽根が衝突して接線速度を与えているので、
この分級部の領域の流れは著しく乱れており、上記の外
向力と内向力との微妙な平衡関係による分級を、この乱
れた領域内で行うことになるので、精度の向上をはかる
のが困難であることがわかった。

また自由渦型のものにおいては、固定周壁との摩擦力に
より安定した分級領域が得られず、不安定な領域にて、
外向力と内向力との微妙な平衡関係による分級を行うこ
とになるので、精度の向上をはかるのが困難であること
がわかった。

本発明は、上述の問題点を解決するための手段として、
第１発明として、回転容器に固気混合流体を導入し、遠
心力により粗粒子と微粒子を分級する風力分級機におい
て、前記回転容器に固気混合流体吸込路と粗粒子排出路
と微粒子を同伴した気体の吐出路を備えると共に、前記
回転容器周壁内側に環状の分級部を形成し、前記固気混
合流体吸込路には、前記回転容器とほぼ同速度で回転す
る羽根車が、羽根車入口を吸込路に、羽根出口端を前記
分級部に臨ませて設けられ、前記吐出路は、前記分級部
内の内周縁部分に連通して設けられ、前記粗粒子排出路
は、分級部の周縁の回転容器壁に断続的に設けられた排
出口を通じて前記分級部内の外周縁部分に連通して設け
られていることを特徴とする風力分級機を、第２発明と
して、回転容器に固気混合流体を導入し、遠心力により
粗粒子と微粒子を分級する風力分級機において、前記回
転容器に固気混合流体吸込路と粗粒子排出路と微粒子を
同伴した気体の吐出路を備えると共に、前記回転容器周
壁内側に環状の分級部を形成し、前記固気混合流体吸込
路には、前記回転容器とほぼ同速度で回転する第１の羽
根車が、羽根車入口を吸込路に、羽根出口端を前記分級
部に【ｔませて設けられ、前記吐出路は、前記分級部内
の内周縁部分に連通して設けられ、前記粗粒子排出路は
、分級部の周縁の回転容器壁に断続的に設けられた排出
口を通じて前記分級部内の外周縁部分に連通して前記回
転容器外周に環状に設けられ、該粗粒子排出路に連通し
て吸気路が設けられ、該吸気路は、前記回転容器とほぼ
同速度で回転される第２の羽根車を備え、前記吸気路は
吸気口面積調節部材を備えていることを特徴とする風力
分級機を提供しようとするものである。

〔作　用〕

第１発明は、上述の構成を具備することにより、固気混
合流体は第１の羽根車により回転容器とほぼ同一の接線
速度となった状態で分級部に供給される。

分級部では回転容器は回転しているので、混合流体と回
転容器との間に相対接線速度が殆どなく、混合流体中の
気体、粒子は接線方向のみならず、半径方向にも乱れの
少ない安定した状態を維持することができる。

分級部においては、分級領域内のこのような安定した状
態の粒子がほぼ一様な大きさの遠心加速度による外向力
を受け、安定した気流による内Ｈ力との平衡関係で分級
が行われる。

分級された粗粒子は粗粒子排出路から排出され、微粒子
は気体と共に吐出路から吐出されて、粗粒子と微粒子の
分級が行われる。

第２発明は、上述の構成を具備することにより、第１発
明の作用に加え、分級部において、乱れの少ない安定し
た状態の粒子流、安定した状態の気体流、はぼ一様な遠
心加速度のもとに、分級する粒子の境界粒径の調節が行
われる。

即ち、分級部外周に連通ずる粗粒子排出路には第２の羽
根車により風量可変に調節用気体が吸込まれ供給される
が、この調節用気体も、回転容器とほぼ同速度で回転す
る第２の羽根車により、排出路及び分級部に形成されて
いる流れの接線速度とほぼ同じ接線速度となった状態で
供給されるので、分級部の混合流体流の接線速度に影響
を与えることがない。

また、風量調節による境界粒径の調節は分級部の風速の
所要レベル以下の低下をもたらさないですむので、正確
且つ円滑な分級を阻害することがない。

分級する境界粒子径を大きくしたいときは吸気口面積調
節部材により吸気口面積を大として粗粒子排出路に導入
する空気量を多くする。すると排出口を通って分級部に
流入し吐出路に向う空気流量も多くなるので、以前より
大きな粒子まで気体に同伴されて吐出路から吐出され、
従って粗粒子排出路から排出される粗粒子径は以前より
大きなものとなる０分級の境界粒径を小さくしたいとき
は反対に粗粒子排出路に導入する空気量を少なくすれば
よい。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

ケーシングトは内部に回転容器２を備え、脚部３を介し
てベース４に固定されている０回転容器２はケーシング
１の底壁を貢通させた軸５の上端部に固定され、軸５は
軸受部６を介してベース４に回転可能に支承されている
。軸５の下端は駆動輪７を備え、駆動機構（図示せず）
に接続されている。

回転容器２は固気混合流体の吸込路８と、微粒子を同伴
した気体の吐出路９と、粗粒子の排出路１０を備え、周
壁内側に分級部１１が形成されるものである。

吸込路８は、適宜手段で固定された、ポリュートケーシ
ング１２と鉛直管１３からなり、鉛直管１３出口は第１
の羽根車１４の入口に接続されている。

第１の羽根車１４は回転容器２とほぼ同速度で回転し且
つ羽根出口端が分級部１１に臨むように設けられればよ
く、本実施例では回転容器２の底壁部分を主板１５とし
且つ回転容器２の軸５を回転軸とした、主板１５、羽根
１６、側板１７がらなる第１の羽根車１４が用いられ、
羽根１６の出口端は分級部１１に臨ませである。

吐出路９は、回転容器２の上部開口に、回転容器２と共
に回転しないように適宜手段で固定されて接続されたポ
リエートケーシング１８で形成され、分級部１１の内周
縁部、即ち、回転容器２の中央部に連通して設けられて
いる０分級部１１内周縁部からポリエートケーシング１
８に至る流路には整流板３１が多段に設けられている。

排出路１０は、分級部１１を囲む回転容器２周壁に適宜
数断続して設けた排出口１９で分級部１１内の外周縁部
分に連通して設けられるもので、回転容器２は外周に環
状の排出路１０を形成するようにケーシング１に内装さ
れている。ケーシングｌは、排出路ＩＯ内の外周縁部下
方に、スリット２０を放射状に多数有する飛散防止板２
１を介して、粗粒子集合溝２２を形成する形状を備え、
粗粒子集合溝２２には粗粒子取出口２３が設けられてい
る。

ケーシングｌは、さらに、排出路１０内の内周縁部分に
空気を吸込む吸気路２４を備えている。

本実施例では、回転容器２とケーシングｌ底部との間に
間隔をあけて吸気路２４を形成してあり、ケーシング底
部には吸気口２５が設けられている。

吸気路２４には回転容器２とほぼ同速度で回転される第
２の羽根車２６が、羽根車入口を吸気口２５に向けて、
羽根車出口を排出路１０に向けて、設けられている０本
実施例では、第１の羽根車１４の土板１５を兼用させた
主板２７、羽根２８、ケーシング１円錐部で形成した側
板２９、回転軸として軸５を備えた羽根車２６が用いら
れている。

吸気口２５には開口面積調節部材３０が備えられている
。

図中、３２は止ナツト、３３はカバー、３４は吸込管で
ある。３５は粗粒子排出管で、出口には粗粒子排出用の
ロータリフィーダ或いはダンパなどが設けられる。３６
は吐出管で、出口には微粒子捕捉用のバグフィルタなど
が設けられる。

しかして、固気混合流体は第１の羽根車１４に吸引され
、吸込路８から吸込まれる。このとき、ポリエートケー
シング１２の作用で鉛直管１３において流体は旋回流と
なって流れるので、凝集した粒子は鉛直管壁と衝突摩擦
してほぐされて吸込まれる。また羽根１６の回転速度と
第１の羽根車１４人口付近の流体の回転速度が近位する
こととなって羽根１６の摩耗を減少させることができる
。

第１の羽根車１４では固気混合流体は昇圧され且つ旋回
力を与えられるが、その間にさらにほぐされ分級され易
くなる。

第１の羽根車１４から分級部１１に吐出された固気混合
流体は前述の作用を受け、粗粒子は排出口１９を通って
排出路１０に排出され、粗粒子集合溝２２に落下して粗
粒子取出口２３を通って排出管３５から適宜取出される
。

一方、分級部１１で分級された微粒子を同伴した気体は
整流板３１にて円滑な流れを保ちながらポリニートケー
シング１８に入り、吐出管３６から吐出され、微粒子は
バグフィルタなどで分離捕捉される。

また分級の境界粒径の調節は吸気路２４の吸気口２５の
開口面積を吸気口面積調節部材３０で調節すれば、前述
の作用で実現される。

なお、第１の羽根車１４及び第２の羽根車２６は回転容
器２とほぼ同速度で回転するものであればよいので、軸
５を兼用する必要はなく、例えば第１の羽根車１４の主
板１５或いは第２の羽根車１６の主板２７を独自に備え
、別の軸、駆動部を配備することもできる。

以上の実施例のほか、実施例の上下を逆にした竪型のも
の、横にした横型のものに、応用可能である。

（発明の効果〕 本発明により、安定した分級領域で分級作用が行われる
ので、精度の高い分級を行うことができる、信鎖性の高
い風力分級機を提供することができ、実用上顕著な効果
を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第り図は、本発明の実施例の″＃１断面図、第２図は第
１図１−１線断面平面図である。 １・・・ケーシング、２・・・回転容器、３・・・脚部
、４・・・ベース、５・・・軸、６・・・軸受部、７・
・・駆動輪、８・・・吸込路、９・・・吐出路、１０・
・・排出路、１１・・・分級部、１２・・・ポリニート
ケーシング、１３・・・鉛直管、１４・・・第１の羽根
車、１５・・・主板、１６・・・羽根、１７・・・側板
、１８・・・ポリエートケーシング、１９・・・排出口
、２０・・・スリット、２１・・・飛散防止板、２２・
・・粗粒子集合溝、２３・・・粗粒子取出口、２４・・
・吸気路、２５・・・吸気口、２６・・・第２の羽根車
、２７・・・主板、２８・・・羽根、２９・・・側板、
３０・・・吸気口面積調節部材、３１・・・整流板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転容器に固気混合流体を導入し、遠心力により粗
   粒子と微粒子を分級する風力分級機において、 前記回転容器に固気混合流体吸込路と粗粒 子排出路と微粒子を同伴した気体の吐出路を備えると共
   に、前記回転容器周壁内側に環状の分級部を形成し、 前記固気混合流体吸込路には、前記回転容 器とほぼ同速度で回転する羽根車が、羽根車入口を吸込
   路に、羽根出口端を前記分級部に臨ませて設けられ、 前記吐出路は、前記分級部内の内周縁部分 に連通して設けられ、 前記粗粒子排出路は、分級部の周縁の回転 容器壁に断続的に設けられた排出口を通じて前記分級部
   内の外周縁部分に連通して設けられている ことを特徴とする風力分級機。 ２、回転容器に固気混合流体を導入し、遠心力により粗
   粒子と微粒子を分級する風力分級機において、 前記回転容器に固気混合流体吸込路と粗粒 子排出路と微粒子を同伴した気体の吐出路を備えると共
   に、前記回転容器周壁内側に環状の分級部を形成し、 前記固気混合流体吸込路には、前記回転容 器とほぼ同速度で回転する第１の羽根車が、羽根車入口
   を吸込路に、羽根出口端を前記分級部に臨ませて設けら
   れ、 前記吐出路は、前記分級部内の内周縁部分 に連通して設けられ、 前記粗粒子排出路は、分級部の周縁の回転 容器壁に断続的に設けられた排出口を通じて前記分級部
   内の外周縁部分に連通して前記回転容器外周に環状に設
   けられ、 該粗粒子排出路に連通して吸気路が設けら れ、 該吸気路は、前記回転容器とほぼ同速度で 回転する第２の羽根車を備え、 前記吸気路は吸気口面積調節部材を備えて いることを特徴とする風力分級機。 ３、前記第１、第２の羽根車が共通の主板の両側に羽根
   を設けて形成されている特許請求の範囲第２項記載の風
   力分級機。