KR20200014781A

KR20200014781A - 분체의 분급 장치 및 분급 시스템

Info

Publication number: KR20200014781A
Application number: KR1020197036431A
Authority: KR
Inventors: 카즈나리 자하나; 요시오 키시다; 츠요시 미시마
Original assignee: 가부시키가이샤 류크스
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2020-02-11
Also published as: WO2018221584A1; JP2018202303A; CN110662610A; KR102395420B1; TW201906669A; JP6262907B1; CN110662610B; TWI681823B

Abstract

비산재(flying ash)와 같은 분체를 간단하고 쉽게 분급하는 분급 장치 및 분급 시스템을 제공한다. 원분을 기체와 함께 방출하는 원분 방출부(6)와, 상기 원분 방출부(6)로부터 이간한 위치에 상기 원분 방출부(6)에 대향하여 배치되고 상기 원분과 상기 기체의 일부를 흡입하는 흡입부(4)를 구비하고, 상기 원분 방출부(6)는, 상기 원분 및 상기 기체를 선회시키는 선회부(61)를 가지고, 상기 원분 방출부(6)와 상기 흡입부(4)를 내부에 수용하여 외주를 둘러싸는 수용부(2)와, 상기 수용부(2)의 하방의 상기 원분을 상기 기체와 함께 취입하는 취입구를 가지고, 이 취입구로부터 상기 원분 방출부(6)까지 취입한 상기 원분 및 상기 기체를 송출하는 방출용 반송관을 구비한다.

Description

분체의 분급 장치 및 분급 시스템

이 발명은 분체 분급(分級) 장치 및 분급 시스템에 관한 것이다.

종래, 분체를 용도에 따른 크기의 입자로 분급하는 분급 장치가 제안되어 있다.

이러한 분급 장치의 하나로서, 분급 로터의 회전에 의한 원심력을 이용함으로써 분급을 행하는 분급기가 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조). 이 분급기는, 분급 에어의 도입 방향을 분급 로터의 회전 방향에 대해서, 대향하는 종래와 역방향으로 하고 있다. 이에 의해 분급 로터의 회전 날개 입구에서 갑작스러운 흐름 방향의 변화를 부여하여 큰 분리력을 얻을 수가 있고, 보다 높은 정밀도의 분급을 적은 회전수로 할 수 있다고 기재되어 있다.

또, 분급 로터의 외측에 공급된 분체를, 원심력과 구심력과의 관계에 기초하여 당해 분체가 당해 분급 로터의 내측으로 이끌림으로써 분급하는 분급기가 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조). 이 분급기는, 분급 로터의 각 회전날개가, 일방의 지지 부재측을 타방의 지지 부재측보다 회전 방향 가까이로 되도록 지지 부재에 대해서 기울인 상태로 배치하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 이에 의해 분급 로터의 회전수를 올리는 일 없이 분리 성능의 향상을 도모할 수가 있다고 기재되어 있다.

일본국 특허공개 2001-353473호 공보 일본국 특허공개 2005-342556호 공보

그렇지만, 분급 로터를 이용한 분급기에 있어서, 분급 성능을 확보하기 위해서는, 분급 롤러에 일정 정도의 회전수로 회전시키기 위한 기계적 강도나 구동 전력이 필요하다.

본원 발명은 상술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 간단하고 쉬운 구조로 분체를 높은 정밀도로 분급하는 분급 장치 및 분급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명은, 원분(原粉)을 공기류에 실어서 수송하는 처리중 원분 공급 배관과, 상기 처리중 원분 공급 배관의 상방에 접속되어 개구하는 상면으로부터 원분을 기체와 함께 방출하는 원분 방출부와, 상기 원분 방출부로부터 이간한 위치에 상기 원분 방출부의 상기 개구하는 상면에 대향하여 배치되고 상기 원분과 상기 기체의 일부를 개구하는 하면으로부터 흡입하는 흡입부와, 상기 원분 방출부와 상기 흡입부를 내부에 수용하여 외주를 둘러싸고 분급 처리중 또는 분급 처리후의 상기 원분을 퇴적하는 수용부를 구비하고, 상기 원분 방출부는, 원주 방향으로 경사지는 고정 날개를 가지는 선회부를 내부에 가지고, 상기 처리중 원분 공급 배관으로부터 공급되는 상기 원분을 상기 기체와 함께 상기 선회부에 의해 선회시켜 상기 개구하는 상면으로부터 선회하면서 방사상으로 방출하는 구성이고, 상기 흡입부는, 상기 원분 방출부의 상기 개구하는 상면으로부터 방사상으로 방출되어 선회하면서 진행하는 상기 원분을 흡입하는 구성인 분급 장치인 것을 특징으로 한다.

본원 발명에 의해 간단하고 쉬운 구조로 분체를 높은 정밀도로 분급하는 분급 장치 및 분급 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 분급 시스템의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 분급 장치의 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 3은 분급 장치의 원분 방출부 부근의 구조를 설명하는 설명도이다.
도 4는 원분 공급시 및 해쇄(解碎) 분급시의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 5는 흡입부의 위치를 변경한 경우에 있어서의 해쇄 분급시의 분급의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

이하, 본원 발명의 일실시 형태를 도면과 함께 설명한다.

-<실시예>-

＜분급 시스템＞

도 1은 분급 시스템(100)의 구성을 나타내는 설명도이다.

분급 시스템(100)은, 비산재(flying ash)의 원분(原粉)을 저장하는 원분 사일로(11)와, 원분을 분급하는 분급 장치(1)와, 원분으로부터 분급된 미분(微粉)을 여과 포집하는 백 필터(bag filter)(12)를 구비하고, 원분 사일로(11) 내의 원분을 공기류에 실어서 분급 장치(1)로 수송하는 원분 수송 기구(14)와, 분급 장치(1)와 백 필터(12)를 접속하는 미분 수송 배관(5a)과, 백 필터(12)로 수집된 미분을 제품 사일로(도시하지 않음)에 수송하는 미분 수송 기구(15)를 가지고 있다.

원분 수송 기구(14)는, 원분 사일로(11)의 바닥부(11a)에 IN측이 접속된 로터리 피더(rotary feeder)(14a)와, 로터리 피더(14a)의 OUT측에 접속된 가속관(14b)과, 루츠 송풍기(roots blower)(13)를 구비하고 있다. 가속관(14b)은, IN측이 도중에 에어 벨브(14c)가 설치된 배관(13a)을 통해 루츠 송풍기(13)에 접속되고, OUT측이 원분 공급 배관(14d)을 통해 분급 장치(1)에 접속되어 있다.

원분 수송 기구(14)는, 가동시에, 이하와 같은 동작을 한다. 우선, 로터리 피더(14a)가 기동하고, 가속관(14b)에, 원분 사일로(11)으로부터 정량적으로 원분을 공급한다. 다음에, 에어 벨브(14c)가 열린 상태로 전환되고, 가속관(14b)의 IN측에, 배관(13a)을 통해 루츠 송풍기(13)로부터 압축 공기가 송풍된다. 또한, 송풍하는 것은, 압축 공기에 한정되는 것은 아니고, 질소 등의 적당한 기체를 압축한 압축 기체이면 상관이 없다. 가속관(14b) 내에서, 압축 공기는 유속을 가속시키고, 가속관(14b) 내의 원분을 분산, 부유시킨다. 그리고, 원분은, 공기류에 실려서, 가속관(14b)의 OUT측으로부터 방출되고, 원분 공급 배관(14d) 내를 지나 분급 장치(1)로 수송된다.

분급 장치(1)는, 원분을 분급한다. 또한, 동작의 자세한 것은 후술한다. 또, 도에 나타난 것과 같이, 분급 장치(1)는, 2기 또는 복수기를 직렬로 설치해도 좋고, 이에 의해 보다 높은 성능의 분급을 실현할 수가 있다.

분급 장치(1)에서 분급된 미분은, 공기류에 실려서 미분 수송 배관(5a)을 지나서 수송되어 백 필터(bag filter)(12)로 보내진다.

백 필터(bag filter)(12)는, 미분을 수반한 공기류로부터 미분을 여과 포집하는 여과포(12b)와, 여과포(12b)로부터 털어서 떨어뜨린 미분을 수집하기 위한 호퍼(hopper)(12c)를 구비하고 있다.

미분 수송 기구(15)는, 호퍼(12c)의 바닥부(12a)에 IN측이 접속된 로터리 피더(15a)와, 로터리 피더(15a)의 OUT측에 접속된 가속관(15b)과, 루츠 송풍기(13)를 구비하고 있다. 가속관(15b)은, IN측이 도중에 에어 벨브(15c)가 설치된 배관(13c)을 통해 루츠 송풍기(13)에 접속되고, OUT측이 미분 회수 배관(15d)을 통해 제품 사일로(도시하지 않음)에 접속되어 있다.

미분 수송 기구(15)는, 가동시에는, 상술의 원분 수송 기구(14)와 마찬가지의 동작을 한다. 즉, 로터리 피더(15a)가 기동하고, 가속관(15b)에, 호퍼(hopper)(12c)로부터 정량적으로 미분을 공급한다. 다음에, 에어 벨브(15c)가 열린 상태로 전환되고, 가속관(15b)의 IN측에, 배관(13c)을 통해 루츠 송풍기(13)로부터 압축 공기가 송풍된다. 가속관(15b) 내에서, 압축 공기는 유속을 가속시키고, 가속관(15b) 내의 미분을 분산, 부유시킨다. 그리고, 미분은, 공기류에 실려서, 가속관(15b)의 OUT측으로부터 방출되고, 미분 회수 배관(15d) 내를 지나 제품 사일로(도시하지 않음)에 수송된다.

＜분급 장치＞

도 2는 분급 장치(1)의 구조를 모식적으로 나타내는 설명도이며, 도 3(A)은 분급 장치의 A-A 횡단면도이며, 도 3(B)은 분급 장치(1)의 원분 방출부(6)의 종단면도이며, 도 3(C)은 분급 장치(1)의 B-B 횡단면의 사시도이다.

분급 장치(1)는, 원분을 공기와 함께 방출하는 원분 방출부(6)와, 원분 방출부(6)로부터 이간한 위치에 원분 방출부(6)에 대향하여 배치되어 원분 방출부(6)가 방출하는 원분과 공기의 일부를 흡입하는 흡입부(4)와, 원분 방출부(6)와 흡입부(4)를 내부에 수용하여 외주를 둘러싸는 수용부(2)와, 수용부(2)의 바닥부(22)에 퇴적한 분급 처리중 또는 분급 처리후의 원분을 수송하는 처리 원분 수송 기구(7)를 구비하고 있다.

원분 방출부(6)는, 중심선이 연직 방향을 향한 대략 원통형으로, 상면이 대략 수평이고 대략 원형인 개구(62)를 가지고, 내부에 원분 및 공기를 선회시키는 선회부(61)를 가지고 있다. 이 구조에 의해, 하방으로부터 공급되는 원분 및 공기를 선회부(61)에서 평면시 시계 방향으로 선회시켜 상방의 개구(62)로부터 방사상으로 방출한다.

원분 방출부(6)는, 수용부(2)의 내부 공간의 중앙보다 상방에 설치되어 있고, 이 실시예에서는 중앙보다 조금 위에 설치되어 있다. 이에 의해 수용부(2)의 내부 공간에 있어서의 원분 방출부(6)보다 하방 부분의 영역에 원분을 대량으로 퇴적 가능하게 하고, 또한 원분 방출부(6)보다 상방의 영역에서 흡입부(4)에 의해 흡입하는 원분을 분급할 수가 있다.

선회부(61)는, 도 3(C)에 나타내듯이, 원분 방출부(6)의 중심과 흡입부(4)의 중심을 통과하는 일직선 상에 중심을 가지고, 당해 중심으로부터 반경 방향으로 확대되고 또한 원주 방향으로 경사지는 복수의 고정 날개(61a)에 의해 형성되어 있다. 또한, 선회부(61)는, 여기에서는 3매의 고정 날개(61a)에 의해 형성되어 있지만, 고정 날개(61a)는 복수매 있으면 좋고, 4매, 6매 혹은 8매라도 좋다. 또, 선회부(61)는, 여기에서는 3매의 고정 날개(61a)에 의해 1식으로 형성되어 있지만, 3매의 고정 날개(61a) 세트를 중심선 상에 간격을 두어 복수 배치한 복수 연식(連式)(다단식)으로 형성해도 좋다.

원분 방출부(6)의 하방에는, 수용부(2)의 중심축을 상하 방향으로 통과하는 원통형의 처리중 원분 공급 배관(73)이 접속되어 있다. 이 처리중 원분 공급 배관(73)은, 원분 방출부(6)보다 작은 반경(즉, 가늘다)의 일정한 굵기로 형성되어 있고, 수용부(2) 내의 하방 부근에서 90°방향을 변경하여 수용부(2)의 밖으로 돌출하고, 또한 하방으로 방향을 변경한 후에 가속관(72)에 접속되어 있다. 수용부(2)의 밖으로 나온 처리중 원분 공급 배관(73)의 도중에는, 전환 밸브(73a)가 설치되어 있다.

흡입부(4)는, 중심선이 연직 방향을 향한 대략 원통형으로, 하면에 대략 수평이고 대략 원형인 개구(42)가 설치되고, 원분 방출부(6)의 상방에 원분 방출부(6)에 대향하여 배치되어 있다. 흡입부(4)는, 원분 방출부(6)에 대향하지 않는 반대측(즉, 상방)에, 흡입부(4)가 흡입한 원분과 공기의 일부를 배출하는 미분 배출관(5)이 접속되어 있다.

이 흡입부(4)의 개구(42)의 크기는, 원분 방출부(6)의 개구(62)의 크기와 같은 크기로 형성되어 있다. 또한, 흡입부(4)의 개구(42)의 개구의 크기는, 원분 방출부(6)의 개구(62)보다 크게 하거나, 혹은 원분 방출부(6)의 개구(62)보다 작게 하는 등의 적당한 구성으로 할 수가 있다.

또, 흡입부(4)는, 원통형(원형의 개구(42))의 중심축이 원분 방출부(6)의 원통형(원형의 개구(62))의 중심축과 일치하도록 원분 방출부(6)로부터 연직 상방에 이간해 배치되고, 또한 흡입부(4)의 개구(42)와 원분 방출부(6)의 개구(62)가 대향하도록 배치되어 있다. 이에 의해 원분 방출부(6)로부터 방출되는 원분 중에서, 흡입부(4)에서 흡입하는 입자 크기를 적절히 조정할 수 있다.

미분 배출관(5)은, 하방 부분이 흡입부(4) 내의 흡입부(4)에 접속되어 있고, 상방 부분이 흡입부(4)의 밖에 배치되어, 흡입부(4) 내의 원분 및 공기 중에서 분급되어 보충된 일부를 외부로 반송하는 배출관으로서 기능한다.

이 미분 배출관(5)은, 슬라이딩 자유로운 2중관(내관과 외관)으로 구성되어 있고, 외관이 수용부(2)에 고정되고, 내관이 흡입부(4)에 접속되어 있다. 미분 배출관(5)은, 외관에 외측으로부터 나사 끼워진 나사로서, 나사의 선단이 내관의 외주면을 압압함으로써 내관의 슬라이딩을 멈추고, 내관과 외관의 상대 위치를 변경하여 고정할 수 있는 위치 가변 나사(4a)를 구비하고 있다. 이에 의해 내관에 접속된 흡입부(4)와, 외관에 고정된 수용부(2), 및 수용부(2) 내부에 수용된 원분 방출부(6)와의 상대 위치를 변경하여 고정할 수가 있다. 즉, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리 D는 변경하는 것이 가능하다. 또한, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리 D를 변경하는 구조는, 이것에 한정되지 않고 적당한 구조로 할 수가 있다.

수용부(2)는, 중심선이 연직 방향을 향한 대략 원통형의 용기로, 원분 방출부(6)의 반경보다 큰 종장(縱長)의 형상으로 형성되어 있다. 이 수용부(2)의 반경은, 원분 방출부(6)의 반경의 2배 이상이 바람직하고, 이 실시예에서는 3배 정도로 형성되어 있다.

수용부(2)는, 원통형 부분이 벽내면에 선회류를 따르게 하여 유동시키는 선회류 안내벽(21)으로서 기능한다. 이 선회류 안내벽(21)에는, 흡입부(4) 근방의 벽면의 접선 방향을 따라 직진하는 공급 노즐(3)(도 3(A) 참조)이 설치되어 있다. 이 공급 노즐(3)로부터 수용부(2) 내에 원분이 공기와 함께 공급된다. 이 실시예에서는, 공급 노즐(3)은, 선회류 안내벽(21) 내에 유입한 원분과 공기가 선회류 안내벽(21) 내에서 평면시 시계 방향으로 회전(선회)하도록 배치되어 있다. 이에 의해 선회류 안내벽(21) 내에 있어서, 공급 노즐(3)로부터 공급된 원분 및 공기의 평면시의 회전 방향(선회 방향)과 원분 방출부(6)로부터 방출된 원분 및 공기의 평면시의 회전 방향(선회 방향)이 일치하도록 구성되어 있다.

처리 원분 수송 기구(7)는, 수용부(2)의 바닥부(22)에 IN측이 접속된 로터리 피더(71)와, 로터리 피더(71)의 OUT측에 접속된 가속관(72)과, 루츠 송풍기(13)(도 1 참조)를 구비하고 있다. 가속관(72)은, IN측이 도중에 에어 벨브(74a)가 설치된 배관(13b)을 통해 루츠 송풍기(13)(도 1 참조)에 접속되고, OUT측이 처리중 원분 공급 배관(73)과 처리후 원분 회수 배관(75)에 접속되어 있다. 처리중 원분 공급 배관(73)은, 도중에 전환 밸브(73a)가 설치되고, 원분 방출부(6)에 접속되어 있다. 한편, 처리후 원분 회수 배관(75)는, 도중에 전환 밸브(75a)가 설치되고, 제품 사일로(도시하지 않음)에 접속되어 있다.

≪원분 공급시의 분급 동작≫

도 4(A)는 원분 공급시의 분급의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

원분 수송 기구(14)(도 1 참조)는, 가동하면, 원분 공급 배관(14d)을 지나서 원분을 공기와 함께 분급 장치(1)의 공급 노즐(3)로 수송한다. 원분은, 그 후에 공기와 함께 공급 노즐(3)로부터 수용부(2) 내부로 방출되고, 선회류 안내벽(21)을 따라 유동하고, 선회류를 생성하면서 낙하한다(도 3(A) 참조). 이 선회류에 의해, 원분에는 원심력이 걸린다. 이 때에 원분 중의 미분 FA1(도 4(A) 참조)은, 질량이 작기 때문에 원심력의 작용이 약하고, 일부가 선회류 안내벽(21)으로부터 공기와 함께 흡입부(4)에 흡입된다. 한편, 나머지의 원분 FA2는, 선회류 안내벽(21)을 따라 선회하면서, 중력의 작용에 의해 서서히 강하하고, 수용부(2)의 바닥부(22)(도 4(B) 참조)에 퇴적한다. 일정량의 원분이 수용부(2) 내에 공급되면, 원분 수송 기구(14)(도 1 참조)를 정지하고, 분급 장치(1)로의 원분의 공급을 정지한다.

≪처리중 원분의 해쇄 분급 동작≫

도 4(B)는 처리중 원분의 해쇄 분급의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

원분 수송 기구(14)(도 1 참조)를 정지하여, 분급 장치(1)로의 원분 공급을 정지함과 동시에, 이하와 같이 하여, 처리 원분 수송 기구(7)를 가동시키고, 분급 장치(1) 내에 있어서, 공급시에 분급 처리된 처리 원분의 순환 수송을 개시한다. 또한, 원분 수송 기구(14)의 정지와 처리 원분 수송 기구(7)의 가동은, 동시에 하는 것에 한정하지 않고, 일방을 먼저 하고, 타방을 나중에 해도 좋다. 여기서, 처리 원분 수송 기구(7)를 가동하고 나서 원분 수송 기구(14)를 정지하는 순으로 하여 양쪽 모두가 가동하고 있는 순간이 존재해도, 원분의 공급과 분급은 각각 적절하게 실시된다. 즉, 공급 노즐(3)의 원분 및 공기의 방출 방향으로부터 비켜 놓은 위치에 공급 노즐(3)이 설치되어 있기 때문에, 공급 노즐(3)로부터 공급된 원분은, 대부분이 흡입부(4)에 흡입되는 일이 없이 낙하한다. 흡입부(4)에 흡입되는 것은, 분급 하여 흡입부(4)에 흡입되는 크기의 가는 입자뿐이기 때문에, 분급 성능에 영향을 주지 않는다.

우선, 로터리 피더(71)를 기동하고, 수용부(2)의 바닥부(22)에 퇴적한 처리중 원분을 가속관(72)에 정량적으로 공급한다. 다음에, 에어 벨브(74a)가 열린 상태로 전환되고(도 2 참조), 가속관(72)의 IN측에, 배관(13b)을 통해 루츠 송풍기(13)(도 1 참조)로부터 압축 공기가 송풍된다. 또한, 송풍하는 것은, 압축 공기에 한정되는 것은 아니고, 질소 등의 기체를 압축한 압축 기체이면 상관이 없다. 가속관(72) 내에서, 압축 공기는 유속을 가속시키고, 가속관(72) 내의 원분을 분산, 부유시킨다. 원분은, 공기류에 실려서, 가속관(72)의 OUT측으로부터 방출된다. 이 때에 처리중 원분 공급 배관(73)에 설치된 전환 밸브(73a)를 열린 상태로 하고, 처리후 원분 회수 배관(75)에 설치된 전환 밸브(75a)를 닫힌 상태로 한다. 이에 의해 원분은, 공기류에 실려서, 처리중 원분 공급 배관(73) 내를 지나 원분 방출부(6)로 수송된다.

원분 방출부(6)로 수송된 원분은, 원분 공급시의 분급 동작에서 흡입부(4)에 흡입되지 않고 잔존한 미분(微粉)과 조분(粗粉)을 포함하고 있다. 미분은, 입경이 작은 입자이다. 조분에는, 입경이 큰 입자(진성 조분) 외에, 복수의 입경이 작은 입자(미분)끼리가 약한 결합력으로 결합하여 포도송이와 같은 덩어리로 된 것이나, 진성 조분의 주위에 복수의 미분이 약한 결합력으로 결합하여 덩어리로 된 것 등의 클러스터(cluster)가 포함되어 있다.

처리중 원분 공급 배관(73)으로부터 원분 방출부(6)로 수송된 원분은, 공기류에 실려서, 원분 방출부(6)의 중심선 방향의 상방(연직 상방)으로 직진하고, 선회부(61)를 형성하는 고정 날개(61a)에 충돌한다(도 3(B) 참조). 이 충돌에 의해, 클러스터의 상당수는 해쇄(解碎)되고, 복수의 단독의 미분이 분리된다. 이에 의해 원분 방출부(6)로 수송된 원분은, 상술의 잔존한 미분에 더하여, 해쇄에 의해 새롭게 생성된 미분과 다 해쇄되지 않고 잔존하는 클러스터와 진성 조분으로 이루어진다.

이들 미분과 클러스터와 진성 조분이 실려진 공기류는, 중심으로부터 반경 방향으로 확대되고 또한 원주 방향으로 경사지는 복수의 고정 날개(61a)에 의해, 원분 방출부(6)의 중심선의 둘레를 선회하면서 중심선 방향으로 직진하는 선회류로 되고, 개구(62)로부터 선회하면서 방사상으로 상방 공간으로 방출된다. 미분은, 질량이 작기 때문에, 선회류의 원심력의 작용을 그다지 받지 않는다. 이 때문에 미분 FB1은, 중심선 방향 혹은 중심선 방향으로부터 약간 기운 방향으로 선회하면서 진행하고, 흡입부(4)에 의해 흡입된다(도 4(B) 참조). 한편, 다 해쇄되지 않고 잔존한 클러스터나 진성 조분은, 질량이 크기 때문에, 원심력의 작용을 크게 받는다. 이 때문에 클러스터 FB2나 진성 조분 FB3은, 중심선 방향으로부터 크게 벗어난 반경 방향에 가까운 방향으로 선회하면서 진행하고, 그 후에 선회류 안내벽(21)을 따라 선회하면서, 중력의 작용에 의해 서서히 강하하고, 수용부(2)의 바닥부(22)에 재차 퇴적한다.

위에서 설명한 바와 같이, 잔존한 미분이나, 클러스터의 해쇄(解碎)에 의해 분리된 미분은, 흡입부(4)에 의해 흡입되고, 또한 클러스터나 진성 조분은, 재차 수용부(2)의 바닥부(22)에 퇴적함으로써, 원분의 분급은 실시된다.

수용부(2)의 바닥부(22)에 퇴적한 클러스터나 진성 조분은, 처리 원분 수송 기구(7)를 계속 가동함으로써 분급 장치(1) 내를 순환하고, 원분 방출부(6)로 몇 번이라도 수송할 수가 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 원분 방출부(6)로 수송된 클러스터는, 해쇄되어 새롭게 미분을 분리함과 아울러, 보다 작은 클러스터로 된다. 그리고, 새롭게 분리된 미분이나 흡입되지 않고 잔존한 미분은, 흡입부(4)에 의해 흡입된다. 이와 같이 처리 원분 수송 기구(7)를 계속 가동함으로써, 클러스터가 클러스터가 아니게 될 때까지 몇 번이라도 해쇄를 반복할 수가 있고, 원분에 포함되어 있는 미분이 거의 흡입될 때까지 반복할 수가 있다. 이에 의해 클러스터로 되어 존재하고 있던 미분도, 최종적으로는 대부분이 분리되어 흡입부(4)에 의해 흡입되고 회수된다. 이 때문에 미분의 회수율을 향상시킬 수가 있다.

도 5는 흡입부의 위치를 변경한 경우에 있어서의 해쇄 분급시의 분급의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

위에서 설명한 바와 같이, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리의 변경은, 미분 배출관(5)에 설치된 위치 가변 나사(4a)를 이용하여 흡입부(4)의 위치를 변경함으로써 가능하게 된다. 예를 들면, 흡입부(4)의 위치를 P2로 하고, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리를 짧은 D2로 설정한 경우에는, 미분 FB1뿐만이 아니라, 일부의 소규모의 클러스터도, 흡입부(4)에 흡입되어 버릴 우려가 있다. 그러나, 흡입부(4)의 위치를 P1로 하고, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리를 D1로까지 늘림(간격을 넓게 함)에 따라, 미분 FB1만을 흡입부(4)에서 흡입하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해 미분과 미분 이외를 분급하는 확도(確度)가 향상한다. 이와 같이, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 간격 D를 넓게 함으로써, 보다 가는 미분만을 흡입부(4)에서 흡입할 수가 있고, 반대로 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 간격 D를 좁게 함으로써, 보다 거친 입자도 포함하여 흡입부(4)에서 흡입할 수가 있다. 따라서, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리(간격)를 조절함으로써, 흡입부(4)에 의해 흡입하는 미분의 최대 입경을 조절하는 것이 가능하게 되어 분급의 정밀도가 향상한다.

≪처리후 원분(조분)의 회수 동작≫

처리후 원분(조분)을 회수할 때에는, 처리 원분 수송 기구(7)를 일단 정지하고, 분급 장치(1) 내에서의 처리 원분의 순환 공급을 정지한다(도 2 참조). 그리고, 처리중 원분 공급 배관(73)에 설치된 전환 밸브(73a)를 닫힌 상태로 전환하고, 처리후 원분 회수 배관(75)에 설치된 전환 밸브(75a)를 열린 상태로 전환한다. 그리고, 처리 원분 수송 기구(7)를 재가동시킴으로써, 처리후 원분(조분)은, 공기류에 실려서, 처리후 원분 회수 배관(75) 내를 지나 제품 사일로(도시하지 않음)에 수송된다.

이상의 구성과 동작에 의해, 분급 장치(1)는, 간단하고 쉬운 구조로 분체를 높은 정밀도로 분급할 수가 있다.

상술하면, 분급 장치(1)는, 원분을 기체를 선회시키면서 모두 방출하는 원분 방출부(6)와, 원분 방출부(6)로부터 이간한 위치에 원분 방출부(6)에 대향하여 배치되고 원분과 기체의 일부를 흡입하는 흡입부(4)를 구비하고, 원분 방출부(6)는, 원분을 기체를 선회시키는 선회부(61)를 가지고 있다. 이 때문에 원분은, 원분 방출부(6)에서 선회 운동을 한다. 이에 의해 선회 운동을 하는 미분과 미분 이외는, 다른 크기의 원심력의 작용을 받는다. 그리고, 원심력의 작용이 작은 미분은, 원분 방출부(6)로부터 이간한 위치에 원분 방출부(6)에 대향하여 배치된 흡입부(4)에 의해 흡수된다. 이와 같이, 간단하고 쉬운 구조의 분급 장치(1)를 이용하여, 원분을 미분과 미분 이외로 분급할 수 있다.

또, 필요하게 되는 전력의 주된 것은, 루츠 송풍기(13)를 가동시키기 위한 전력이며 전력을 절약한다. 즉, 고정 날개(61a)는, 선회부(61)에 고정되어 있고, 고정 날개(61a)를 모터 등으로 회전시킬 필요가 없기 때문에, 그러한 전력을 불필요로 할 수가 있다.

분급 장치(1)는, 원분 방출부(6)와 흡입부(4)를 내부에 수용하여 외주를 둘러싸는 수용부(2)와, 수용부(2)의 하방의 원분을 기체와 함께 취입(取入)하는 바닥부(22)의 취입구(取入口)를 가지고, 이 취입구에서 원분 방출부(6)까지 취입한 원분 및 기체를 송출하는 방출용 반송관(처리 원분 수송 기구(7))을 구비하고 있다. 이 때문에 흡입부(4)가 흡입을 잘못하여 수용부(2)의 바닥부(22)에 퇴적한 미분을 포함하는 원분을 원분 방출부(6)로부터 재차 방출할 수가 있다. 이에 의해 흡입부(4)가 미분을 흡입할 기회가 재차 설치되기 때문에, 미분의 회수율이 향상한다. 특히, 「원분 공급시의 분급 동작」, 「처리중 원분의 해쇄 분급 동작」, 및 「처리후 원분(조분)의 회수 동작」을 각각 개별적으로 행하는 배치(batch) 처리로 실행함으로써, 미분의 회수율이 소망의 회수율로 될 때까지 「처리중 원분의 해쇄 분급 동작」을 실행할 수 있어 안정된 회수율을 실현할 수 있다.

분급 장치(1)는, 방출용 반송관(처리 원분 수송 기구(7)의 처리중 원분 공급 배관(73))에 방출구를 설치하여 당해 방출구 부근을 원분 방출부(6)로 하고, 선회부(61)는, 방출용 반송관 내에 설치되어 있다. 이 때문에 수용부(2)에 바닥부(22)에 퇴적한 원분을 선회부(61)를 가지는 원분 방출부(6)로부터 선회하여 재차 방출할 수가 있다. 이에 의해 선회에 의한 원심력의 작용을 이용한 분급이 반복되기 때문에, 미분과 미분 이외를 분급하는 확도를 유지하면서, 미분의 회수율을 향상할 수가 있다.

분급 장치(1)는, 선회부(61)가, 원분 방출부(6)의 중심과 흡입부(4)의 중심을 통과하는 일직선 상에 중심을 가지고, 당해 중심으로부터 반경 방향으로 확대되고 또한 원주 방향으로 경사지는 복수의 고정 날개(61a)에 의해 형성되어 있다. 이 때문에 원분 방출부(6)로 수송된 원분은, 선회부(61)의 고정 날개(61a)와 충돌한다. 이 때에 원분에 포함되는 클러스터는, 해쇄되어 적어도 복수의 단체의 미분을 분리한다. 그리고, 분리된 미분은, 흡입부(4)에 의해 흡입된다. 이에 의해 본래라면 조분으로서 처리되어야 할 클러스터로부터 새롭게 미분이 생성되고 회수되기 때문에, 미분의 회수율이 비약적으로 향상한다.

분급 장치(1)는, 흡입부(4)와 원분 방출부(6)의 거리를 변경하는 거리 변경 수단(미분 배출관(5)에 설치된 위치 가변 나사(4a))이 설치되어 있다. 이 때문에 위에서 설명한 바와 같이, 미분과 미분 이외를 분급하는 확도가 향상하여, 분급의 정밀도도 향상한다.

분급 장치(1)는, 수용부(2)는, 중심선이 연직 방향을 향한 대략 원통형으로, 흡입부(4) 근방의 수용부(2)의 내벽(선회류 안내벽(21))에 접선 방향을 따라 배치되고, 원분을 기체와 함께 유입시키는 공급 노즐(3)을 구비하고 있다. 이 때문에 분급 장치(1)에 원분을 공급할 때에도 분급이 행해져 분급의 효율이 좋다.

또, 원분 방출부(6)의 개구(62)와 흡입부(4)의 개구(42)가, 상사형(이 실시예에서는 원형)으로 중심축이 일치하도록 배치되어 있기 때문에, 원분 방출부(6)로부터 방출한 원분을 치우침이 없이 안정되게 흡입부(4)에 흡입할 수 있다. 따라서, 소망한 크기의 입자(미분)를 적절하게 흡입할 수 있다.

또한, 본원 발명은 본 실시 형태에 한정되지 않고 다른 여러 가지 실시 형태로 할 수가 있다.

예를 들면, 「원분 공급시의 분급 동작」, 「처리중 원분의 해쇄 분급 동작」, 및 「처리후 원분(조분)의 회수 동작」을 배치(batch) 처리로 하였지만, 모두를 동시에 실행하는 연속 처리로 할 수가 있다. 혹은, 「원분 공급시의 분급 동작」 및 「처리중 원분의 해쇄 분급 동작」을 우선 실행하고, 소정 시간의 경과 후에 「처리후 원분(조분)의 회수 동작」을 개시하고, 그 한편으로 수용부(2)에 충분한 양의 원분이 공급되면, 「원분 공급시의 분급 동작」을 일단 정지하고, 수용부(2)의 원분이 소정량까지 감소하면, 「원분 공급시의 분급 동작」을 재개한다고 하는 것처럼 각부의 가동/정지를 유연하게 변경해도 좋다.

또, 분급 장치(1)에 의해 분급하는 원분(분체)은, 비산재에 한정되지 않고, 소맥분이나 시멘트 등 여러 가지 분체(입자의 크기 또는/및 입자의 질량에 차이가 있는 복수의 입자)로 할 수가 있다. 이 경우도 여러 가지 원분에 대해서 매우 적합하게 해쇄 및 분급할 수가 있다.

<산업상의 이용 가능성>

본원 발명은 분체의 분급에 관한 산업에 이용할 수가 있다.

1…분급 장치 2…수용부
3…공급 노즐 4…흡입부
5…미분 배출관 6…원분 방출부
7…처리 원분 수송 기구
11…원분 사일로 12…백 필터(bag filter)
100…분급 시스템

Claims

원분을 공기류에 실어서 수송하는 처리중 원분 공급 배관과,
상기 처리중 원분 공급 배관의 상방에 접속되어 개구하는 상면으로부터 원분을 기체와 함께 방출하는 원분 방출부와,
상기 원분 방출부로부터 이간한 위치에 상기 원분 방출부의 상기 개구하는 상면에 대향하여 배치되고 상기 원분과 상기 기체의 일부를 개구하는 하면으로부터 흡입하는 흡입부와,
상기 원분 방출부와 상기 흡입부를 내부에 수용하여 외주를 둘러싸고 분급 처리중 또는 분급 처리후의 상기 원분을 퇴적하는 수용부를 구비하고,
상기 원분 방출부는, 원주 방향으로 경사지는 고정 날개를 가지는 선회부를 내부에 가지고, 상기 처리중 원분 공급 배관으로부터 공급되는 상기 원분을 상기 기체와 함께 상기 선회부에 의해 선회시켜 상기 개구하는 상면으로부터 선회하면서 방사상으로 방출하는 구성이고,
상기 흡입부는, 상기 원분 방출부의 상기 개구하는 상면으로부터 방사상으로 방출되어 선회하면서 진행하는 상기 원분을 흡입하는 구성인 분급 장치.
제1항에 있어서,
상기 원분 방출부의 중심축과 상기 흡입부의 중심축이 일치하도록 배치된 분급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 흡입부를, 상기 원분 방출부와의 상대 위치를 변경하여 고정하고 거리를 변경하는 거리 변경 수단을 설치한 분급 장치.
원분을 저장하는 원분 사일로와,
청구항 1, 2, 또는 3에 기재의 분급 장치와,
상기 원분 사일로로부터 원분 공급 배관을 통해 상기 분급 장치에 상기 원분을 기체와 함께 수송하는 원분 수송 기구와,
상기 분급 장치의 상기 흡입부에 연결된 미분 배출관과,
상기 미분 배출관을 통해 상기 분급 장치가 배출하는 미분을 포함한 기체로부터 미분을 여과 포집하는 백 필터를 구비한 분급 시스템.