(57)【要約】【課題】粉体を液体に混合させるために使用される液体の量を少なくすることができる粉体回収装置を提供すること。【解決手段】遠心力により気体から分離された粉体を液体に混合させて回収するサイクロン式の粉体回収装置１であって、中空体貯留部２０に貯留される混合液体に含まれる粉体を下方側に沈殿させる中空体２と、液体を中空体２の内部に導入する液体導入部３と、粉体を中空体２の内部に気体とともに導入して、粉体を気体とともに旋回させることにより粉体に遠心力を与えると共に、遠心力により気体から分離された粉体を液体導入部３により導入された液体に混合させる粉体導入部４と、中空体貯留部２０における底部よりも所定高さ高い部分と液体導入部３とをつなぐ循環ラインＬ３を有し、中空体貯留部２０における底部よりも所定高さ高い部分に貯留される混合液体を、循環ラインＬ３を介して中空体２に導入して循環させる循環部７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体とともに導入される粉体を遠心力により気体から分離して、遠心力により気体から分離された粉体を液体に混合させて回収するサイクロン式の粉体回収装置であって、
粉体及び液体が内部に導入される中空状の中空体であって、該中空体の下方側に配置されると共に粉体と液体との混合物である混合液体を貯留する中空体貯留部を有し、前記中空体貯留部に貯留される混合液体に含まれる粉体を下方側に沈殿させる中空体と、
液体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に導入する液体導入部と、
粉体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に気体とともに導入して、粉体を気体とともに旋回させることにより粉体に遠心力を与えると共に、遠心力により気体から分離された粉体を前記液体導入部により導入された液体に混合させる粉体導入部と、
前記中空体貯留部における底部よりも所定高さ高い部分と前記液体導入部とをつなぐ循環ラインを有し、前記中空体貯留部における底部よりも所定高さ高い部分に貯留される混合液体を、前記循環ラインを介して前記中空体に導入して循環させる循環部と、
を備える粉体回収装置。
【請求項２】
前記中空体貯留部の下方側に設けられ、前記中空体貯留部に貯留される混合液体を外部に排出すると共に、前記中空体貯留部から排出される混合液体の液量を制限しながら排出する液量制限排出部を更に備える
請求項１に記載の粉体回収装置。
【請求項３】
気体とともに導入される粉体を遠心力により気体から分離して、遠心力により気体から分離された粉体を液体に混合させて回収するサイクロン式の粉体回収装置であって、
粉体及び液体が内部に導入される中空状の中空体であって、該中空体の下方側に配置されると共に粉体と液体との混合物である混合液体を貯留する中空体貯留部を有し、前記中空体貯留部に貯留される混合液体に含まれる粉体を下方側に沈殿させる中空体と、
液体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に導入する液体導入部と、
粉体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に気体とともに導入して、粉体を気体とともに旋回させることにより粉体に遠心力を与えると共に、遠心力により気体から分離された粉体を前記液体導入部により導入された液体に混合させる粉体導入部と、
前記中空体貯留部と前記液体導入部とをつなぐ循環ラインを有し、前記中空体貯留部に貯留される混合液体を、前記循環ラインを介して前記中空体に導入して循環させる循環部と、
前記中空体貯留部の下方側に設けられ、前記中空体貯留部に貯留される混合液体を外部に排出すると共に、前記中空体貯留部から排出される混合液体の液量を制限しながら排出する液量制限排出部と、
を備える粉体回収装置。
【請求項４】
前記液量制限排出部の下方側に設けられる粉液分離部であって、前記液量制限排出部から排出された混合液体をろ過して粉体と液体とに分離するフィルターと、前記フィルターによりろ過された液体を貯留する分離貯留部と、を有する粉液分離部と、
前記分離貯留部と前記中空体の上方側の部分とをつなぐ送液ラインと、前記分離貯留部に貯留された液体を前記送液ラインを介して前記中空体に向けて圧送する加圧ポンプと、を有する送液部と、を更に備える
請求項２又は３に記載の粉体回収装置。
【請求項５】
前記液量制限排出部は、前記中空体における下方側に取り付けられると共に一定の開度で開口するバルブを有し、
前記中空体の下方側の部分は、前記バルブと共に取り外すことが可能に構成される
請求項２から４のいずれかに記載の粉体回収装置。
【請求項６】
前記液体導入部は、液体を前記中空体の内面に向けて噴射する噴射部を有し、
前記噴射部は、前記粉体導入部により導入される粉体が旋回する方向と同じ方向に沿うように、液体を噴射する
請求項１から５のいずれかに記載の粉体回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵などの粉体を回収する粉体回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射材を高速で被加工物に投射することにより、研削、平滑化、防錆金属皮膜形成、マ−キング、美術的造形及び清掃等を行うブラスト処理が、行われている。
ブラスト処理における投射材としては、フリント、合金、鋳鋼、鋳鉄、白銑グリッド、酸化アルミニウム、鋳鋼ショット、鋳鉄ショット等の金属粒子、鉱物粒子及びその他の材料が一般的に用いられている。
【０００３】
ブラスト処理においては、投射材が被加工物と衝撃的に接触して弾かれる現象によって、投射材の微粉化及びダストが発生して、衝撃による火花及び摩擦で生じる静電気による火花等により、粉塵爆発の着火源となることがある。粉塵爆発は、酸素濃度や着火源の条件を満たすと生じやすい。
【０００４】
粉塵爆発を防止することができる粉体回収装置として、粉塵（粉体）が導入される筒状部を有し、空気とともに粉塵（粉体）を旋回させて空気から粉塵を分離するサイクロン式分離部と、サイクロン式分離部の筒状部の内面に水を噴射して筒状部の内面に付着した粉塵を洗い流す液体噴射部と、粉塵と水とからなる廃液を収容する廃液収容部と、を備える粉体回収装置が提案されている（特許文献１等参照）。特許文献１に記載の粉体回収装置は、粉塵を水に混合させることができるため、粉塵を飛散させることなく、粉塵を安全に処理することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の粉体回収装置においては、サイクロン式分離部の筒状部の内面に水を噴射して筒状部の内面に付着した粉塵を洗い流すように構成されており、粉塵（粉体）を回収するためには、多量の水（液体）が必要となる。そのため、多量の水に要するコストが高くなる。また、多量の水により洗い流された多量の廃液を処理する構成が必要となる。従って、粉体を液体に混合させて回収する粉体回収装置において、粉体に混合させるために使用される液体の量を少なくすることが望まれる。
【０００７】
本発明は、粉体を液体に混合させて回収する粉体回収装置において、粉体を液体に混合させるために使用される液体の量を少なくすることができる粉体回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、気体とともに導入される粉体を遠心力により気体から分離して、遠心力により気体から分離された粉体を液体に混合させて回収するサイクロン式の粉体回収装置であって、粉体及び液体が内部に導入される中空状の中空体であって、該中空体の下方側に配置されると共に粉体と液体との混合物である混合液体を貯留する中空体貯留部を有し、前記中空体貯留部に貯留される混合液体に含まれる粉体を下方側に沈殿させる中空体と、液体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に導入する液体導入部と、粉体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に気体とともに導入して、粉体を気体とともに旋回させることにより粉体に遠心力を与えると共に、遠心力により気体から分離された粉体を前記液体導入部により導入された液体に混合させる粉体導入部と、前記中空体貯留部における底部よりも所定高さ高い部分と前記液体導入部とをつなぐ循環ラインを有し、前記中空体貯留部における底部よりも所定高さ高い部分に貯留される混合液体を、前記循環ラインを介して前記中空体に導入して循環させる循環部と、を備える粉体回収装置に関する。
【０００９】
また、前記中空体貯留部の下方側に設けられ、前記中空体貯留部に貯留される混合液体を外部に排出すると共に、前記中空体貯留部から排出される混合液体の液量を制限しながら排出する液量制限排出部を更に備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、気体とともに導入される粉体を遠心力により気体から分離して、遠心力により気体から分離された粉体を液体に混合させて回収するサイクロン式の粉体回収装置であって、粉体及び液体が内部に導入される中空状の中空体であって、該中空体の下方側に配置されると共に粉体と液体との混合物である混合液体を貯留する中空体貯留部を有し、前記中空体貯留部に貯留される混合液体に含まれる粉体を下方側に沈殿させる中空体と、液体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に導入する液体導入部と、粉体を前記中空体の上方側から前記中空体の内部に気体とともに導入して、粉体を気体とともに旋回させることにより粉体に遠心力を与えると共に、遠心力により気体から分離された粉体を前記液体導入部により導入された液体に混合させる粉体導入部と、前記中空体貯留部と前記液体導入部とをつなぐ循環ラインを有し、前記中空体貯留部に貯留される混合液体を、前記循環ラインを介して前記中空体に導入して循環させる循環部と、前記中空体貯留部の下方側に設けられ、前記中空体貯留部に貯留される混合液体を外部に排出すると共に、前記中空体貯留部から排出される混合液体の液量を制限しながら排出する液量制限排出部と、を備える粉体回収装置に関する。
【００１１】
また、前記液量制限排出部の下方側に設けられる粉液分離部であって、前記液量制限排出部から排出された混合液体をろ過して粉体と液体とに分離するフィルターと、前記フィルターによりろ過された液体を貯留する分離貯留部と、を有する粉液分離部と、前記分離貯留部と前記中空体の上方側の部分とをつなぐ送液ラインと、前記分離貯留部に貯留された液体を前記送液ラインを介して前記中空体に向けて圧送する加圧ポンプと、を有する送液部と、を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記液量制限排出部は、前記中空体における下方側に取り付けられると共に一定の開度で開口するバルブを有し、前記中空体の下方側の部分は、前記バルブと共に取り外すことが可能に構成されることが好ましい。
【００１３】
また、前記液体導入部は、液体を前記中空体の内面に向けて噴射する噴射部を有し、前記噴射部は、前記粉体導入部により導入される粉体が旋回する方向と同じ方向に沿うように、液体を噴射することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、粉体を液体に混合させて回収する粉体回収装置において、粉体を液体に混合させるために使用される液体の量を少なくすることができる粉体回収装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の粉体回収装置１の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の粉体回収装置１の全体構成を示す概略図である。
【図３Ａ】図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、６つの噴射部３１により中空体２の内周面に沿って液体Ｗの壁が形成される様子を示す図である。
【図３Ｂ】図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、粉体Ｆが液体Ｗに混合されて混合液体Ｍとなる様子を示す図である。
【図４】中空体分離部分２２０を、ボールバルブ５１と共に、中空体本体２１０から取り外した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の車両用内装部材切断装置の一実施形態を具体的に説明する。なお、それぞれの図中、同一の符号を付したものについては同一の部材を示しており、説明が省略されている場合がある。
【００１７】
まず、図１から図４を参照して、一実施形態の粉体回収装置１の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態の粉体回収装置１の全体構成を示す図である。図２は、本発明の粉体回収装置１の全体構成を示す概略図である。図３Ａは、図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、６つの噴射部３１により中空体２の内周面に沿って液体Ｗの壁が形成される様子を示す図である。図３Ｂは、図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、粉体Ｆが液体Ｗに混合されて混合液体Ｍとなる様子を示す図である。図４は、中空体分離部分２２０を、ボールバルブ５１と共に、中空体本体２１０から取り外した状態を示す図である。
【００１８】
本実施形態の粉体回収装置１は、気体とともに導入される粉体Ｆを遠心力により気体から分離して、遠心力により気体から分離された粉体Ｆを液体Ｗに混合させて回収するサイクロン式の装置である。
本実施形態の粉体回収装置１は、金属の粉塵などの粉体Ｆを液体Ｗに混合させて回収する装置である。例えば亜鉛やマグネシウムやアルミニウムに代表される金属の粉塵（粉体）は、酸素濃度や着火源の条件を満たすと、粉塵爆発を起こす虞がある。本実施形態の粉体回収装置１は、遠心力により気体から分離された粉塵（粉体）を水（液体）に混合させて、粉塵爆発を起こす虞のある粉塵（粉体）を安全に回収するために用いられる。ブラスト処理等により生成される粉塵（粉体）は、不図示の粉塵回収器により集められて、後述する粉体導入部４により、本実施形態の粉体回収装置１に導入される。
【００１９】
図１及び図２に示すように、粉体回収装置１は、中空状の中空体２と、液体導入部３と、粉体導入部４と、液量制限排出部５と、吸引器６と、循環部７と、粉液分離部８と、送液部９と、液位検出センサ１１と、制御装置１０と、を備える。
【００２０】
中空体２は、内部に、粉体Ｆ（例えば金属の粉塵）及び液体Ｗ（例えば水）が導入される中空状の部材である。中空体２は、円筒状に形成される。中空体２は、上下方向に延びるように形成される。中空体２は、上部側筒状部２１と、下部側筒状部２２とを有する。
【００２１】
上部側筒状部２１は、中空体２の上方側に配置される。上部側筒状部２１は、中空体２の上方側において略同一の径で上下方向に延びる筒状に形成されており、上下方向の略中央において下方側に向かうにしたがって径が小さくなるテーパ状に形成されている。上部側筒状部２１は、例えば、ステンレス材料により形成されている。
【００２２】
下部側筒状部２２は、中空体２の下方側に配置され、上部側筒状部２１の下部に連続して形成されている。下部側筒状部２２は、上部側筒状部２１の上方側の径よりも小さく、上部側筒状部２１の下部の径と略同一の径で上下方向に延びる筒状に形成されている。
下部側筒状部２２は、後述する混合液体Ｍが溜まる部分である。下部側筒状部２２は、例えば、塩化ビニル材料により形成されている。下部側筒状部２２が塩化ビニル材料により形成されることにより、下部側筒状部２２が金属材料により形成されるよりも、金属の粉塵（粉体）が下部側筒状部２２に付着して固まることを抑制することができる。
【００２３】
また、中空体２は、図２に示すように、中空体貯留部２０を有する。中空体貯留部２０は、中空体２の下方側に配置されると共に、粉体Ｆと液体Ｗとの混合物である混合液体Ｍを貯留する。中空体２は、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍに含まれる粉体Ｆを下方側に沈殿させる。
【００２４】
中空体貯留部２０は、中空体２における混合液体Ｍが貯留される部分である。中空体貯留部２０は、下部側筒状部２２の底部２２ａから混合液体Ｍが貯留される高さまでの部分である。中空体貯留部２０は、実際に混合液体Ｍが貯留される部分であり、図２に示す本実施形態においては、下部側筒状部２２の底部２２ａから上部側筒状部２１の下方側の途中までの部分である。なお、下部側筒状部２２の底部２２ａと中空体貯留部２０の底部２０ａとは、同じ部分である。
【００２５】
液体導入部３は、液体Ｗを中空体２の上方側から中空体２の内部に導入する。液体導入部３は、図２から図３Ｂに示すように、６つの噴射部３１と、液体導入ラインＬ１と、を有する。
【００２６】
６つの噴射部３１は、図２に示すように、中空体２の内部において、中空体２の上部に取り付けられている。６つの噴射部３１は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、後述する吸引器６の導出管６１の外側において、導出管６１の外周面に沿って、略同じ間隔に並んで配置されている。
【００２７】
６つの噴射部３１は、噴射口である先端がノズル状に形成されており、液体Ｗを中空体２の内周面に向けて噴射する。６つの噴射部３１は、液体Ｗを噴射する方向が、後述する粉体導入部４により導入される粉体Ｆが旋回する方向と同じ方向を向くように、中空体２の内周面に対して垂直の角度から所定角度傾いて配置されている。これにより、噴射部３１は、粉体導入部４により導入される粉体Ｆが旋回する方向と同じ方向に沿うように、液体Ｗを噴射する。６つの噴射部３１は、図３Ａに示すように、液体Ｗを中空体２の内周面に向けて噴射することで、中空体２の内周面に沿って液体Ｗの壁を形成する。
【００２８】
液体導入ラインＬ１は、図２に示すように、液体Ｗを６つの噴射部３１に導くラインである。液体導入ラインＬ１は、下流側において６つの噴射部３１に接続されており、上流側において接続部Ｊ１に接続されている。接続部Ｊ１には、液体導入ラインＬ１のほかに、液体供給ラインＬ２及び循環ラインＬ３（後述）が接続されている。
【００２９】
液体供給ラインＬ２は、例えば粉体回収装置１を動作させた初期段階において、中空体２を循環する液体Ｗが足りない状態において、液体Ｗを中空体２に供給するラインである。液体供給ラインＬ２により所定量の液体Ｗが中空体２に供給された後には、液体供給ラインＬ２による液体Ｗの供給は、停止される。その後、中空体２に供給されて貯留された混合液体Ｍは、後述する循環部７により、中空体２を循環される。
液体供給ラインＬ２の途中には、切換バルブ３２が設けられている。切換バルブ３２は、液体供給ラインＬ２を開閉する。
【００３０】
粉体導入部４は、粉体Ｆを気体とともに中空体２の上方側から中空体２の内部に導入する。また、粉体導入部４は、粉体Ｆを気体とともに旋回させることにより、粉体Ｆに遠心力を与える。また、粉体導入部４は、遠心力により気体から分離された粉体Ｆを液体導入部３により導入された液体Ｗに混合させる。
【００３１】
粉体導入部４は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、導入管４１と、不図示の粉体加圧ポンプと、を有する。
導入管４１は、水平方向に延びる管状に形成される。導入管４１は、上部側筒状部２１の上部に設けられる。導入管４１は、上部側筒状部２１の内周面の接線に沿って延在されて配置されている。導入管４１は、粉体導入部４から流入する粉体Ｆが上部側筒状部２１の内周面の接線方向に向けて流入されるように設けられている。また、導入管４１における中空体２と反対側の部分は、配管（不図示）を介して、粉体Ｆを気体とともに圧送する粉体加圧ポンプ（不図示）に接続されている。粉体加圧ポンプ（不図示）は、粉塵回収器（不図示）により集められた粉体Ｆを、導入管４１を介して、気体とともに加圧しながら、中空体２の内部に、気体とともに導入する。
【００３２】
粉体導入部４は、液体導入部３の６つの噴射部３１により中空体２の内周面に沿って液体Ｗの壁が形成された状態で、中空体２の内部に粉体Ｆを導入することで、遠心力により気体から分離された粉体Ｆが液体Ｗの壁に衝突する。これにより、粉体Ｆが液体Ｗに混合されて、図３Ｂに示すように、混合液体Ｍとなる。
【００３３】
循環部７は、中空体貯留部２０における底部２０ａよりも所定高さ高い部分に貯留される混合液体Ｍを、循環ラインＬ３を介して中空体２に導入して循環させる。
循環部７は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、循環液取出口７１と、循環ポンプ７２と、循環ラインＬ３と、を有する。
【００３４】
循環液取出口７１は、中空体貯留部２０における上澄み液滞留部分に設けられている。上澄み液滞留部分は、中空体貯留部２０の底部２０ａよりも所定高さ高い部分である。
ここで、中空体貯留部２０の上澄み液滞留部分について説明する。
混合液体Ｍが中空体貯留部２０に貯留された場合に、下方側に粉体Ｆが沈殿していく。中空体貯留部２０の上澄み液滞留部分とは、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍにおいて、沈殿した粉体Ｆが存在する部分よりも上方側の部分、言い換えると、濃度が高い状態で沈殿した粉体Ｆが存在する部分よりも上方側の部分であって、粉体Ｆが比較的存在しない上澄み液が滞留する部分である。
なお、上澄み液滞留部分よりも上方側において、混合液体Ｍは、粉体Ｆが残存した状態の混合液体Ｍとなっていてもよい。上澄み液滞留部分の高さは、実験結果等により適宜設定される。
本実施形態においては、循環液取出口７１は、中空体貯留部２０における上下方向の略中央において、上澄み液滞留部分に設けられている。
【００３５】
循環ラインＬ３は、中空体貯留部２０における循環液取出口７１（底部２０ａよりも所定高さ高い部分）と液体導入部３とをつなぐラインである。
循環ポンプ７２は、循環液取出口７１に設けられている。循環ポンプ７２は、循環ラインＬ３を介して、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍの上澄み液を液体導入部３に向けて圧送する加圧ポンプである。
【００３６】
以上のように構成される循環部７は、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍのいわゆる上澄み液を、中空体２において循環させる。これにより、中空体貯留部２０の下方側において粉体Ｆを多く沈殿させると共に、上方側において粉体Ｆをほとんど含まない混合液体Ｍの上澄み液を循環させることができる。中空体２を循環された混合液体Ｍの上澄み液は、中空体２において、粉体Ｆを混合させる液体Ｗとして再度利用される。
【００３７】
液量制限排出部５は、図２に示すように、中空体貯留部２０の下方側に設けられている。液量制限排出部５は、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍを外部に排出すると共に、中空体貯留部２０から排出される混合液体Ｍの液量を制限しながら排出する。
液量制限排出部５は、バルブとしてのボールバルブ５１を有している。
【００３８】
ボールバルブ５１は、中空体２における下方側に取り付けられると共に一定の開度で開口している。液量制限排出部５は、ボールバルブ５１の開度が一定であることにより、中空体貯留部２０から排出される混合液体Ｍの液量を制限しながら排出する。
本実施形態においては、ボールバルブ５１の一定の開度は、粉体Ｆを中空体貯留部２０に沈殿させることができると共に、沈殿した粉体Ｆによりボールバルブ５１が詰まらない程度の開度に設定される。
【００３９】
吸引器６は、導出管６１と、導出ライン６２と、収容部６３と、吸引ポンプ６４と、を備える。
導出管６１は、上部側筒状部２１の上方側において、上部側筒状部２１の内部側に配置されている。上部側筒状部２１の上方側の部分と導出管６１とは、二重管の構造となっている。
【００４０】
導出管６１の下端部には、開口部６１ａが形成されている。導出管６１の開口部６１ａは、中空体２の内部の径方向の略中央において、上部側筒状部２１の上下方向の略中央に、下方側に向けて開口している。
【００４１】
導出ライン６２は、上流側において導出管６１の上端部に接続されており、下流側において収容部６３に接続されている。導出ライン６２は、導出管６１から導入される気体Ａを収容部６３に向けて導出するラインである。
【００４２】
吸引ポンプ６４は、収容部６３の内部に配置される。吸引ポンプ６４は、中空体２の内部の径方向の略中央において、粉体導入部４により遠心力を与えられて粉体Ｆから分離された気体Ａを、導出管６１の開口部６１ａから吸引して、導出ライン６２を介して、収容部６３の内部に導入する。吸引ポンプ６４は、粉体Ｆから分離された気体Ａに微粒粉体が含まれる場合には、微粒粉体とともに気体Ａを吸引して、微粒粉体を収容部６３に収容する。
【００４３】
粉液分離部８は、液量制限排出部５の下方側に設けられる。粉液分離部８は、フィルター８１と、分離貯留部８２と、を有する。フィルター８１は、液量制限排出部５から排出された混合液体Ｍをろ過して、粉体Ｆと液体Ｗとに分離する。分離貯留部８２は、フィルター８１によりろ過された液体Ｗを貯留する。
【００４４】
送液部９は、送液ラインＬ４と、加圧ポンプとしての水中ポンプ９１と、上部導入口９２と、を有する。送液ラインＬ４は、分離貯留部８２と中空体２の上部導入口９２（上方側の部分）とをつなぐラインである。水中ポンプ９１は、分離貯留部８２に貯留された液体Ｗを、送液ラインＬ４を介して中空体２の上部導入口９２に向けて圧送する。
【００４５】
液位検出センサ１１は、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍが所定の閾値を下回ることを検出するセンサである。
所定の閾値は、例えば、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍを中空体貯留部２０の循環液取出口７１から取り出すことができる高さに設定される。所定の閾値は、中空体貯留部２０の循環液取出口７１が設けられている高さよりも高い位置の値に設定されることが好ましい。
液位検出センサ１１は、制御装置１０と電気的に接続されている。液位検出センサ１１により検出された混合液体Ｍの液位の検出信号は、制御装置１０へ送信される。
【００４６】
図４に示すように、中空体２の下方側の部分である中空体分離部分２２０は、ボールバルブ５１と共に、中空体本体２１０から取り外すことが可能に構成されている。
具体的には、図４に示すように、中空体本体２１０の最も下部には、第１フランジ２１１が形成されている。第１フランジ２１１には、第１フランジ側ネジ孔２１２が形成されている。中空体分離部分２２０の最も上部には、第２フランジ２２１が形成されている。第２フランジ２２１には、第２フランジ側ネジ孔２２２が形成されている。
【００４７】
中空体分離部分２２０が中空体本体２１０に固定されている状態においては、第１フランジ２１１及び第２フランジ２２１は対向して配置される。第１フランジ２１１及び第２フランジ２２１は、第１フランジ側ネジ孔２１２及び第２フランジ側ネジ孔２２２に固定ネジ２３０が挿通されてナット２３１に螺合されることにより、固定されている。これにより、図１に示すように、中空体分離部分２２０は、中空体本体２１０の下方に固定される。
【００４８】
中空体分離部分２２０が中空体本体２１０に固定されている状態において、中空体分離部分２２０を中空体２から分離させる場合には、第１フランジ２１１及び第２フランジ２２１を固定する固定ネジ２３０及びナット２３１を外す。これにより、中空体分離部分２２０は、図４に示すように、中空体２から分離される。このようにして、中空体分離部分２２０を中空体２から容易に分離させることができる。従って、中空体分離部分２２０を中空体２から分離させて、ボールバルブ５１を容易に清掃することができる。
【００４９】
制御装置１０は、本実施形態の粉体回収装置１における各部を制御する。具体的には、制御装置１０は、粉体回収装置１に所望の動作を実行させるように、粉体導入部４の粉体加圧ポンプ（不図示）、切換バルブ３２、循環ポンプ７２、水中ポンプ９１及び吸引器６を制御する。
また、制御装置１０は、液位検出センサ１１により中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍの水位が所定の閾値を下回ると判定された場合に、中空体２に液体Ｗを供給するように、水中ポンプ９１を制御する。
【００５０】
次に、本実施形態の粉体回収装置１の動作について、図２から図３Ｂを参照して説明する。
粉体導入部４から粉体加圧ポンプ（不図示）により粉体Ｆが中空体２に導入されると、気体とともに導入される粉体Ｆは、遠心力により気体から分離されながら旋回して、上部側筒状部２１の内周面側に移動する。
【００５１】
ここで、本実施形態の粉体回収装置１においては、上部側筒状部２１の内周面に向けて液体導入部３の６つの噴射部３１により液体Ｗが噴射されている。そのため、図３Ａに示すように、上部側筒状部２１の内周面に沿って、液体Ｗの壁が形成されている。
【００５２】
液体導入部３により上部側筒状部２１の内周面に液体Ｗが噴射された状態で、粉体Ｆが中空体２に導入されると、遠心力により気体から分離された粉体Ｆが上部側筒状部２１の内周面側に移動するため、粉体Ｆが液体Ｗの壁に衝突する。これにより、図３Ｂに示すように、粉体Ｆが液体Ｗに混合されて、混合液体Ｍとなる。
【００５３】
そして、上部側筒状部２１の内部で形成された混合液体Ｍは、上部側筒状部２１の内周面に沿って、下方側に移動する。下方側に移動された混合液体Ｍは、中空体貯留部２０に貯留される。
【００５４】
一方、遠心力により粉体Ｆが気体から分離されながら旋回した場合に、遠心力によって上部側筒状部２１の中心においては、ほとんど粉塵が存在しない状態である。ただし、上部側筒状部２１の中心には、粉体Ｆの微粒粉のみ存在することがある。この場合においては、粉体Ｆの微粒粉を含む気体は、導出管６１の開口部６１ａを介して吸引器６により吸引される。
これにより、粉体導入部４から導入された粉体Ｆは、混合液体Ｍとなるか、微粒粉として吸引器６により吸引されて集塵され、粉体回収装置１の外部に漏れることなく、回収される。
【００５５】
中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍにおいて、混合液体Ｍに含まれる粉体Ｆは、中空体貯留部２０の下方側に沈殿されていく。
【００５６】
循環部７は、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍを循環させる。循環部７は、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍのうちの、中空体貯留部２０の底部２０ａよりも所定高さ高い部分に貯留される混合液体Ｍを、循環液取出口７１及び循環ラインＬ３を介して、上部側筒状部２１の上部において液体導入部３に導入して循環させる。
【００５７】
具体的には、循環部７は、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍのいわゆる上澄み液を、中空体２において循環させる。これにより、中空体貯留部２０の下方側において粉体Ｆを多く含む混合液体Ｍを沈殿させると共に、中空体貯留部２０の上方側において粉体Ｆをほとんど含まない混合液体Ｍを中空体２を循環させることができる。中空体２を循環された混合液体Ｍは、中空体２において、粉体Ｆを混合させる液体Ｗとして再度利用される。
【００５８】
中空体貯留部２０の下方側に設けられるボールバルブ５１（液量制限排出部５）は、一定の開度で開いている。ボールバルブ５１の一定の開度は、粉体Ｆを中空体貯留部２０に沈殿させることができると共に、沈殿した粉体Ｆによりボールバルブ５１が詰まらない程度の開度である。そのため、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍの下方側には、粉体Ｆを沈殿させることができる。また、中空体貯留部２０の下方側に沈殿した粉体Ｆを多く含む混合液体Ｍを、ボールバルブ５１の開口に詰まらせずに、排出させることができる。
【００５９】
ボールバルブ５１を介して排出された粉体Ｆを多く含む混合液体Ｍは、粉液分離部８に排出される。液量制限排出部５から排出された混合液体Ｍは、フィルター８１によりろ過されて、粉体Ｆと液体Ｗとに分離される。分離貯留部８２は、フィルター８１によりろ過された液体Ｗを貯留する。
【００６０】
また、制御装置１０は、液位検出センサ１１により中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍの水位が所定の閾値を下回ると判定された場合に、中空体２に液体Ｗを供給するように、水中ポンプ９１を制御している。そのため、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍが排出されたり蒸発して液位が低下した場合には、分離貯留部８２に貯留された液体Ｗは、水中ポンプ９１により、送液ラインＬ４を介して中空体２の上部導入口９２に向けて圧送されて、中空体２に供給される。従って、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍの液位が低下した場合であっても、中空体貯留部２０に貯留された混合液体Ｍの液位を所定高さ以上に確保することができる。
これにより、本実施形態の粉体回収装置１は、中空体貯留部２０に所定量以上の液位に貯留された混合液体Ｍを、循環部７により、循環液取出口７１から取り出して、中空体２において循環させることができる。
【００６１】
本実施形態の粉体回収装置１によれば、例えば、次の効果が奏される。
本実施形態の粉体回収装置１は、遠心力により気体から分離された粉体Ｆを液体Ｗに混合させて回収するサイクロン式の粉体回収装置１であって、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍに含まれる粉体Ｆを下方側に沈殿させる中空体２と、液体Ｗを中空体２の内部に導入する液体導入部３と、粉体Ｆを中空体２の内部に気体とともに導入して、粉体Ｆを気体とともに旋回させることにより粉体Ｆに遠心力を与えると共に、遠心力により気体から分離された粉体Ｆを液体導入部３により導入された液体Ｗに混合させる粉体導入部４と、中空体貯留部２０における底部２０ａよりも所定高さ高い部分と液体導入部３とをつなぐ循環ラインＬ３を有し、中空体貯留部２０における底部２０ａよりも所定高さ高い部分に貯留される混合液体Ｍを、循環ラインＬ３を介して中空体２に導入して循環させる循環部７と、を備える。
【００６２】
そのため、混合液体Ｍを中空体２を循環させない場合に比べて、粉体Ｆを液体Ｗに混合させるために使用される液体Ｗの量を少なくすることができる。これにより、粉体Ｆを混合させるために使用される液体Ｗに要するコストを低減することができる。また、大量の混合液体Ｍが生成されることが抑制されるため、大量の混合液体Ｍを処理する設備を必要とせずに、簡易な構成で、安全に、粉体Ｆを回収することができる。
【００６３】
また、本実施形態の粉体回収装置１においては、中空体貯留部２０の下方側に設けられ、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍを外部に排出すると共に、中空体貯留部２０から排出される混合液体Ｍの液量を制限しながら排出する液量制限排出部５を更に備える。
そのため、中空体貯留部２０の下方側に粉体Ｆを沈殿させることができると共に、沈殿した粉体Ｆを多く含む混合液体Ｍを、液量制限排出部５を詰まらせずに排出することができる。
【００６４】
また、本実施形態の粉体回収装置１においては、液量制限排出部５の下方側に設けられる粉液分離部８であって、液量制限排出部５から排出された混合液体Ｍをろ過して粉体Ｆと液体Ｗとに分離するフィルター８１と、フィルター８１によりろ過された液体Ｗを貯留する分離貯留部８２と、を有する粉液分離部８と、分離貯留部８２と中空体２の上方側の部分とをつなぐ送液ラインＬ４と、分離貯留部８２に貯留された液体Ｗを送液ラインＬ４を介して中空体２に向けて圧送する水中ポンプ９１と、を有する送液部９と、を更に備える。
そのため、混合液体Ｍから分離して回収した液体Ｗを、中空体２に送液することができる。これにより、混合液体Ｍから分離して回収した液体Ｗを、中空体２に供給することにより、粉体Ｆを混合させる液体Ｗとして再度利用することができる。従って、粉体Ｆを混合させるために使用される液体Ｗに要するコストを低減することができる。
【００６５】
また、本実施形態の粉体回収装置１においては、液量制限排出部５は、中空体２における下方側に取り付けられると共に一定の開度で開口するボールバルブ５１を有し、中空体分離部分２２０は、ボールバルブ５１と共に取り外すことが可能に構成される。そのため、中空体分離部分２２０を中空体２から簡単に取り外すことができる。従って、ボールバルブ５１に粉体Ｆの詰まりが生じた場合であっても、ボールバルブ５１を容易に清掃することができる。
【００６６】
また、液体導入部３は、液体Ｗを中空体２の内周面に向けて噴射する噴射部３１を有し、噴射部３１は、粉体導入部４により導入される粉体Ｆが旋回する方向と同じ方向に沿うように、液体Ｗを噴射する。そのため、粉体Ｆの旋回方向と液体の噴射方向が同じであるため、粉体Ｆは、液体Ｗに混合されやすい。従って、粉体Ｆを液体Ｗに十分に混合させることができる。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、液量制限排出部５をボールバルブ５１により構成したが、これに制限されない。例えば、液量制限排出部５を、細径の管により構成してもよい。
【００６８】
また、前記実施形態においては、液量制限排出部５を設けたが、これに制限されない。液量制限排出部５を設けずに、例えば、大きな開度の開口に変更可能なバルブを備え、バルブを開放することにより、中空体貯留部２０に貯留される混合液体Ｍに沈殿した粉体Ｆを取り出すように構成してもよい。
【００６９】
また、前記実施形態においては、循環液取出口７１を、中空体貯留部２０における上下方向の略中央に設けるように構成したが、これに制限されない。例えば、循環液取出口７１を、中空体貯留部２０における上方側に設けるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  粉体回収装置
２  中空体
３  液体導入部
４  粉体導入部
５  液量制限排出部
７  循環部
８  粉液分離部
９  送液部
２０  中空体貯留部
３１  噴射部
５１  ボールバルブ（バルブ）
８１  フィルター
８２  分離貯留部
９１  水中ポンプ（加圧ポンプ）
２２０  中空体分離部分（中空体の下方側の部分）
Ｌ３  循環ライン
Ｌ４  送液ライン
Ｆ  粉体
Ｍ  混合液体
Ｗ  液体
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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