(57)【要約】【課題】鉱物と土砂を効率よく分離及び選別できるとともに、分離した後に汚濁水等を発生させない風力洗浄機を提供する。【解決手段】鉱物等の原材料２００が投入され、回転軸がほぼ横向きになるように配置されるとともに、内部空間３３を有する筒本体３０と、筒本体３０の一端において、内部空間３３に連通して設けられる供給部２０と、筒本体３０の他端において、内部空間３３に連通して設けられる排出部４０を有する回転ドラム１０と、回転ドラム１０のうち少なくとも筒本体３０を回転可能に支持するドラム回転装置と、筒本体３０の内部空間３３内に圧縮空気を噴射する空気噴射装置６０と、を備える風力洗浄機１とした。【選択図】図１
2011098307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸がほぼ横向きになるように配置されるとともに、内部に原材料が投入される回転ドラムと、
前記回転ドラムを回転可能に支持するドラム回転装置と、
前記回転ドラム内に投入された前記原材料に対して圧縮空気を噴射する空気噴射装置と、
を備え、
前記回転ドラムは、
前記原材料を一時的に貯留する内部空間を有する筒本体、該筒本体の一端側において、前記内部空間に連通して設けられるとともに、前記内部空間に前記原材料を供給する供給部、前記筒本体の他端側において、前記内部空間に連通して設けられるとともに、前記原材料を処理した後の物質を排出する排出部、
を有することを特徴とする風力洗浄機。
【請求項２】
前記筒本体の前記内部空間内において、前記原材料に対して液体を噴射する液体噴射装置をさらに備えていることを特徴とする、
請求項１に記載の風力洗浄機。
【請求項３】
前記筒本体は、前記内部空間を形成する外筒と、該外筒の前記内部空間内に設けられる内筒を備えて構成され、
前記外筒と前記内筒の間に前記原材料が投入されることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の風力洗浄機。
【請求項４】
前記空気噴射装置は、前記外筒側から前記内筒側に前記圧縮空気を噴射する外側ノズルを備えることを特徴とする、
請求項３に記載の風力洗浄機。
【請求項５】
前記空気噴射装置は、前記内筒側から前記外筒側に前記圧縮空気を噴射する内側ノズルを備えることを特徴とする、
請求項３又は４に記載の風力洗浄機。
【請求項６】
前記筒本体の前記供給部側には、前記筒本体の軸方向に任意の範囲を有する液体噴射領域が形成され、
前記液体噴射領域と前記排出部との間には、前記筒本体の軸方向に任意の範囲を有する空気噴射領域が形成され、
前記液体噴射装置は、前記液体噴射領域に設けられるとともに、前記空気噴射装置は、前記空気噴射領域に設けられていることを特徴とする、
請求項２に記載の風力洗浄機。
【請求項７】
前記液体噴射領域が形成される範囲は、前記空気噴射領域が形成される範囲よりも狭いことを特徴とする、
請求項６に記載の風力洗浄機。
【請求項８】
前記空気噴射装置は、前記筒本体の下側から前記内部空間方向に向けて、前記圧縮空気を噴射することを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の風力洗浄機。
【請求項９】
前記筒本体をほぼ密閉状態で覆うように設けられる防塵カバーをさらに備え、
前記防塵カバーは、該防塵カバー内の空気を外部に排出する送風機を有し、
前記送風機は、粉塵を通さずに空気のみを通すフィルタを介して、前記空気噴射装置から噴射された単位時間当たりの前記圧縮空気の空気量よりも多くの空気を単位時間当たりに外部に排出する、ことを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の風力洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物に付着した土砂等を風力により剥離、分離する風力洗浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石等の鉱物やコンクリート片の表面に、土砂が付着している場合、洗浄機で加水しながら土砂同士の摩擦により鉱物等の表面に付着した土砂を剥離する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５４０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した特許文献１に開示されている発明は、洗浄機により鉱物等から土砂を剥離した後に汚濁水が生成されるという問題があった。これにより、特許文献１に開示されている発明では、処理後の汚濁水を処理するのに多大な労力と処理コストがかかってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、鉱物に付着した土砂等を風力により分離する風力洗浄機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者の鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。
【０００７】
即ち、上記目的を達成する本発明は、回転軸がほぼ横向きになるように配置されるとともに、内部に原材料が投入される回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に支持するドラム回転装置と、前記回転ドラム内に投入された前記原材料に対して圧縮空気を噴射する空気噴射装置と、を備え、前記回転ドラムは、前記原材料を一時的に貯留する内部空間を有する筒本体、該筒本体の一端側において、前記内部空間に連通して設けられるとともに、前記内部空間に前記原材料を供給する供給部、前記筒本体の他端側において、前記内部空間に連通して設けられるとともに、前記原材料を処理した後の物質を排出する排出部、を有することを特徴とする風力洗浄機である。
【０００８】
また、上記目的を達成する風力洗浄機は、前記筒本体の前記内部空間内において、前記原材料に対して液体を噴射する液体噴射装置をさらに備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成する風力洗浄機の前記筒本体は、前記内部空間を形成する外筒と、該外筒の前記内部空間内に設けられる内筒を備えて構成され、前記外筒と前記内筒の間に前記原材料が投入されることを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成する風力洗浄機の前記空気噴射装置は、前記外筒側から前記内筒側に前記圧縮空気を噴射する外側ノズルを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成する風力洗浄機の前記空気噴射装置は、前記内筒側から前記外筒側に前記圧縮空気を噴射する内側ノズルを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成する風力洗浄機は、前記筒本体の前記供給部側には、前記筒本体の軸方向に任意の範囲を有する液体噴射領域が形成され、前記液体噴射領域と前記排出部との間には、前記筒本体の軸方向に任意の範囲を有する空気噴射領域が形成され、前記液体噴射装置は、前記液体噴射領域に設けられるとともに、前記空気噴射装置は、前記空気噴射領域に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成する風力洗浄機の前記液体噴射領域が形成される範囲は、前記空気噴射領域が形成される範囲よりも狭いことを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的を達成する風力洗浄機の前記空気噴射装置は、前記筒本体の下側から前記内部空間方向に向けて、前記圧縮空気を噴射することを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的を達成する風力洗浄機は、前記筒本体をほぼ密閉状態で覆うように設けられる防塵カバーをさらに備え、前記防塵カバーは、該防塵カバー内の空気を外部に排出する送風機を有し、前記送風機は、粉塵を通さずに空気のみを通すフィルタを介して、前記空気噴射装置から噴射された単位時間当たりの前記圧縮空気の空気量よりも多くの空気を単位時間当たりに外部に排出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、鉱物と、鉱物に付着した土砂等を風力により剥離、分離する風力洗浄機を提供できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）第１実施形態に係る風力洗浄機の側面図であり、（ｂ）同風力洗浄機の側面から見た断面図である。
【図２】図１（ａ）（ｂ）の矢視Ｉ−Ｉ方向から見た風力洗浄機の断面図である。
【図３】同風力洗浄機による鉱物選別方法の流れを示すフロー図である。
【図４】（ａ）（ｂ）第２実施形態に係る風力洗浄機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１、２を用いて、本発明の第１実施形態に係る風力洗浄機１について説明する。
【００１９】
風力洗浄機１は、回転ドラム１０と、回転ドラム１０の外側に配置される液体噴射装置５０と、同じく回転ドラム１０の外側に配置される空気噴射装置６０と、防塵カバー７０を備えて構成されている。防塵カバー７０の上面にはブロワ８０が設けられている。
【００２０】
回転ドラム１０は、供給部２０、筒本体３０、排出部４０を備えて構成されている。供給部２０及び排出部４０は、円筒状の筒本体３０の両端に連設して設けられている。筒本体３０は、回転軸がほぼ横向きに配置されるとともに、図示しないドラム回転装置により回転可能に支持されている。また、筒本体３０は、供給部２０及び排出部４０に対して相対的に回転できるように設けられている。したがって、本実施形態に係る回転ドラム１０は、筒本体３０のみが回転軸回りに回転できるようになっており、供給部２０及び排出部４０は、回転しないように設けられている。また、ほぼ横向きに配置された筒本体３０は、供給部２０から排出部４０に向かって下向きに傾斜（例えば、５〜１０°傾斜）するように配置されており、原材料２００を供給部２０から排出部４０方向に転がり落しながら搬送するようになっている。つまり、原材料２００は、供給部２０側から排出部４０側に転がり落ちる間に、後述する空気噴射装置６０から噴射される圧縮空気をほぼ全面に吹き付けられ、付着した土砂が万遍無く落とされる。
【００２１】
また、筒本体３０は、外周が網目状のスクリーンで構成されている。したがって、原材料２００から剥離した土砂２２０は、網目３２Ｂを通り、筒本体３０の下側に落下するようになっている（詳細は後述）。この網目の大きさや形状等は、原材料とする鉱物やコンクリート片等の大きさによって適宜変更できるものとする。
【００２２】
なお、筒本体３０の形状は、円筒形状に限定されるものではなく、四角形や五角形等の多角形形状であっても良く、また楕円形状であっても好ましい。また、筒本体３０の形状は、供給部２０から排出部４０方向に向かって連続的に広がるように設けられる円錐台形状であっても好ましい。
【００２３】
また、本実施形態では、筒本体３０は、モータ等で構成されるドラム回転装置により軸周りに回転するようになっている。筒本体３０の動作は回転するだけでなく、連続的に又は間欠的に振動するように構成されていても好ましい。例えば、筒本体３０を回転と共に振動させることによって、原材料２００から処理物質（例えば、後述する砂利２１０や土砂２２０等）をより効率よく剥離することができる。
【００２４】
また、筒本体３０の回転軸は、筒本体３０の中心を通る軸に限定されるものではなく、中心から外れた位置に回転軸を設けても好ましい。このように、中心軸を筒本体３０の中心から外して設けることにより、筒本体３０の回転が不均一になり、筒本体３０内の原材料２００の攪拌を効率よく行うことができ、原材料２００から土砂２２０を剥離し易くすることができる。
【００２５】
液体噴射装置５０は、筒本体３０において、供給部２０側に設けられている。液体噴射装置５０は、送水ポンプ５１と、配水管５２と、配水管５２を介して送水ポンプ５１に配管される液体噴射ノズル５４を有して構成されている。筒本体３０の下側には、液体噴射ノズル５４が筒本体３０の周方向に複数（例えば、１８個）設けられている。さらに液体噴射ノズル５４は、筒本体３０の軸方向に複数列（例えば、８列）設けられている。
【００２６】
上記により、液体噴射装置５０の液体噴射ノズル５４は、筒本体３０の網目孔３２Ｂ（詳細は後述）を通して、供給部２０から排出部４０方向に移動する原材料２００に対して液体を噴射することができる。液体噴射ノズル５４が配置される筒本体３０の軸方向の範囲を液体噴射領域Ｅと言う。なお、液体噴射ノズル５４の数や配置場所は、筒本体３０内を搬送される原材料２００に万遍無く液体を噴射できる形態であれば、本実施形態に限定されるものではない。例えば、液体噴射ノズル５４を内筒３６側にも内装し、原材料２００を上側と下側の両側から挟み込んで、同時に多方面から液体を噴射するようにしても好ましい。
【００２７】
また、液体噴射ノズル５４が噴射する液体は、原材料２００に付着している土砂２２０を湿らせ、原材料２００の砂利２１０から土砂２２０を剥離し易くできるものであれば特に限定されるものではない。例えば、真水や加熱水を用いても良い。また、液体噴射ノズル５４が噴射する液体の量は、原材料２００に固着した土砂２２０等を剥離し易くできる量であるとともに、噴射した液体が、土砂２２０から滴り落ちない程度（つまり土砂２２０を湿らす程度）であることが望ましい。また、液体噴射ノズル５４から噴射される液体の状態は、微量の液体を広範囲に霧状に噴射されることが好ましいが、上記に限定されるものではなく、例えば、シャワー状に噴射するようにしても好ましい。
【００２８】
空気噴射装置６０は、コンプレッサ６１と、空気配管６２と、空気配管６２を介してコンプレッサ６１と配管される外側ノズル６４を有して構成されている。外側ノズル６４は、根本側よりも先端側の口径が小さくなった高圧ノズル（例えば、ノズル先端部の直径１〜５ｍｍ）であり、コンプレッサ６１で圧縮された圧縮空気を高圧（例えば、５〜１５ｋｇ／ｃｍ２）で噴射できるようになっている。外側ノズル６４は、液体噴射領域Ｅと排出部４０の間で、筒本体３０の軸方向に複数列（例えば、８列）設けられている。この外側ノズル６４が設けられている筒本体３０の範囲を空気噴射領域Ｆという。
【００２９】
外側ノズル６４は、筒本体３０の下側で、筒本体３０の周方向に複数（本実施形態では、８個）設けられている（図２（ａ）参照）。また、外側ノズル６４は、筒本体３０の鉛直方向の直径の下半分よりも下側で、筒本体３０の中心を通る鉛直線を中心として、筒本体３０の周方向に左右３０〜４０°の範囲に設けられている。外側ノズル６４は、筒本体３０の下側周方向から原材料２００に向けて圧縮空気を噴射することで、液体噴射装置５０により湿らされて剥離し易くなっている原材料２００の表面に付着した土砂２２０を吹き飛ばすことができる（図２（ａ）参照）。なお、空気噴射装置６０は、圧縮空気に砂や鉄粉などを混ぜて、エアーブラストを行うようにしても好ましい。空気噴射装置６０は、砂や鉄粉が混ざった圧縮空気を原材料２００に吹き付けることにより、圧縮空気の負圧と砂等の衝撃により原材料２００の表面に付着した土砂２２０を剥離することができる。
【００３０】
また、筒本体３０の下側から噴射された圧縮空気によって、一部の原材料２００は、外筒３２と内筒３６の間で吹き飛ばされるが、内筒３６に衝突して遠くまで飛ばされることはない。したがって、外側ノズル６４は、内筒３６に衝突した原材料２００に対して近くから圧縮空気を噴射することができる。また、吹き飛ばされた原材料２００は、内筒３６に衝突したり、他の原材料と衝突する。このように、原材料２００が内筒３６へ衝突したり、他の原材料と衝突することで、圧縮空気やエアーブラストで剥離できない原材料２００の土砂２２０が剥離される（図２（ｂ）参照）。
【００３１】
上記のように風力洗浄機１は、筒本体３０の空気噴射領域Ｆにおいて、空気噴射装置６０による圧縮空気の風圧（エアーブラストの場合は、風圧及び砂など）によって原材料２００に付着した土砂２２０を剥離することができる。また、風力洗浄機１は、投入空間３５において、高圧の圧縮空気を原材料２００に吹き付け、原材料２００を内筒３６へ衝突、又は自重により外筒３２に落下させ、原材料２００に付着した土砂２２０を衝撃で剥離させる処理を繰り返す。これによって、風力洗浄機１は、原材料２００に固着した土砂２２０をより確実に、且つ効率的に剥離することができる。
【００３２】
また、風力洗浄機１は、筒本体３０の回転によって、原材料２００を筒本体３０の内壁に沿って転がり落すだけでなく、原材料２００に圧縮空気を勢いよく吹き付けることで、原材料２００が転がり落ちるための付勢力を与える。
【００３３】
図１に戻って、風力洗浄機１の供給部２０には、ベルトを回転させて、原材料２００を搬送するベルトフィーダ１００が近設されている。そして、ベルトフィーダ１００により搬送された原材料２００は、供給部２０の投入口２２から投入され、供給部２０と連設する筒本体３０内に供給される。
【００３４】
筒本体３０は、図１（ｂ）及び図２に示されるように、円筒状の外筒３２と、外筒３２の内部空間３３に、外筒３２と同心円状に設けられた内筒３６を備えて構成されている。外筒３２及び内筒３６は、金網で形成されている。つまり、外筒３２の外周には複数の網目孔３２Ｂが形成され、内筒３６の外周には複数の網目孔３６Ｂが形成されている。外筒３２の内壁３２Ａと内筒３６の外壁３６Ａの間に形成される空間を投入空間３５という。供給部２０に投入された原材料２００は、供給部２０に連通する筒本体３０の投入空間３５に供給される。投入空間３５は、内筒３６の外壁３６Ａにより内部空間３３の一部を隔離して形成された空間であり、空気噴射装置６０により吹き飛ばされた原材料２００の飛散範囲を所定の範囲（外筒３２と内筒３６の間）に規制することができる。これによって、原材料２００は、外側ノズル６４の近傍でしか飛散することができないようになっている。また、外筒３２と内筒３６の間の限られた投入空間３５内で、原材料２００は前述したように反転、横転する。つまり、空気噴射装置６０及び空気噴射装置６５（詳細は後述）は、原材料２００の近くから高圧の圧縮空気を万遍無く確実に当てることができ、原材料２００から土砂２２０を効率よく確実に剥離することができる。
【００３５】
外筒３２の内壁３２Ａには、螺旋状に形成された案内板３４が、外筒３２の軸方向に延在して設けられている（図２では省略）。案内板３４は、外筒３２の回転に伴って螺旋回転するようになっている。これにより、筒本体３０に供給された原材料２００は、螺旋回転する案内板３４に案内されて、供給部２０から排出部４０方向に回転と共に均一に搬送される。つまり、風力洗浄機１は、筒本体３０の傾斜が小さい場合でも、回転する案内板３４によって原材料２００を搬送することができる。したがって、風力洗浄機１は、筒本体３０の回転速度を制御することにより、原材料２００の搬送速度を容易に調整することができる。
【００３６】
内筒３６の中空部３７には、内筒の軸方向、且つ周方向に複数の内側ノズル６８が配設されている。内側ノズル６８は、空気配管６７を介して回転ドラム１０の外部に設けられたコンプレッサ６６と接続されており、内筒３６の網目孔３６Ｂを通して、高圧の圧縮空気（例えば、５〜１５ｋｇ／ｃｍ２）を、内筒３６方向から外筒３２方向に向けて噴射することができる。つまり、内側ノズル６８は、投入空間３５に投入された原材料２００に対し、内筒３６側から圧縮空気を噴射し、原材料２００の表面に付着した土砂２２０を吹き飛ばすことができる。内側ノズル６８による圧縮空気の噴射は、筒本体３０の回転で反転しないような大きな原材料に対し、外側ノズル６４の圧縮空気が届かない内筒３６側の土砂を剥離する場合、特に有効となる。
【００３７】
内側ノズル６８は、固定部材６９に配置されている。固定部材６９は、筒状部材であり、両端側が防塵カバー７０に固定され、内筒３６の中空部３７に挿通して設けられている。したがって、内側ノズル６８は、筒本体３０から独立して設けられ、筒本体３０と共に回転しないようになっている。
【００３８】
なお、内側ノズル６８の噴射位置は、外側ノズル６４の噴射位置と対向しないようにずらして設けられている。これによって、外側ノズル６４からの圧縮空気と内側ノズル６８からの圧縮空気が互いに衝突して、風圧を相殺しないようになっている。
【００３９】
また、内側ノズル６８は、根元部側に対して先端部側の直径（例えば、ノズル先端部の直径１〜５ｍｍ）が小さくなっているので、コンプレッサ６６で発生した圧縮空気を高速で原材料２００に噴射することができる。
【００４０】
上記のように内側ノズル６８は、内筒３６の軸方向に一定の距離を有して設けられるとともに、内筒３６の周方向に複数設けられている。したがって、内側ノズル６８は、案内板３４によって攪拌されながら軸方向に移動する原材料２００に、多方向から連続的に圧縮空気を吹き付けることができ、原材料２００から土砂２２０を効率よく剥離することができる。
【００４１】
つまり、本実施形態では、圧縮空気を噴射するノズルは、原材料２００に対して、下側から上側に吹き付ける外側ノズル６４と、上側から下側に噴射する内側ノズル６８を有し、原材料２００を上下の両方向から挟み込むように多方向からほぼ同時に噴射するようになっている。したがって、外側ノズル６４及び内側ノズル６８は、原材料２００に対して万遍無く圧縮空気を噴射することができ、原材料２００から土砂２２０を効率よく剥離する。また、原材料２００は、外側ノズル６４、内側ノズル６８から噴射された圧縮空気で内筒３６又は外筒３２の両側に吹き飛ばされて、外筒３２、内筒３６又は他の原材料２００と衝突することにより、衝突の衝撃で土砂２２０が剥離される。
【００４２】
なお、外側ノズル６４と内側ノズル６８の圧縮空気の噴射は、交互に行うようにしても好ましい。つまり、外側ノズル６４から噴射された圧縮空気により内筒３６側に吹き飛ばされた原材料２００は、連続して内側ノズル６８から噴射された圧縮空気により外筒３２側に吹き飛ばされる。これを連続して行うことにより、原材料２００は、内筒３６又は外筒３２への衝突の際に、より大きな衝撃力を受け、自身に固着した土砂２２０を剥離される。
【００４３】
図１に戻って、排出部４０は、供給部２０と反対側で、筒本体３０の空気噴射領域Ｆの後段に設けられている。排出部４０は、液体噴射領域Ｅ及び空気噴射領域Ｆを通過し、原材料２００から土砂２２０が剥離された後の砂利２１０（処理物質）を風力洗浄機１外部に排出する、排出口４２が設けられている。なお、排出口４２の下側には、ベルトフィーダ１５０が設けられている。排出口４２から排出された砂利２１０は、ベルトフィーダ１５０により所定の場所に搬送されるようになっている。
【００４４】
また、風力洗浄機１は、回転ドラム１０を防塵カバー７０で覆っている。防塵カバー７０は、カバー本体７２と、カバー本体７２の上部に形成されたブロワ取付部７４と、カバー本体７２の底面に受け面７６を有している。カバー本体７２は、回転ドラム１０の全体を覆うように設けられた箱形のカバー部材である。カバー本体７２は、回転ドラム１０を含め、回転ドラム１０の外側の一定の空間をほぼ密閉状態にすることができ、回転ドラム１０から発生した粉塵を外部に排出するのを防止できるようになっている。
【００４５】
ブロワ取付部７４には、少なくとも空気噴射装置から筒本体３０に噴射され圧縮空気に相当する量の空気を外部に排出するブロワ８０が取り付けられている。ブロワ８０は、カバー本体７２の内部の空気を外部に排出する送風機である。なお、ブロワ取付部７４又はブロワ８０には、フィルタ７５が設けられている。フィルタ７５は、原材料２００から土砂２２０等を剥離する処理の際に発生する粉塵は通さずに、空気のみを通すことができる。
【００４６】
したがって、防塵カバー７０及びブロワ８０は、筒本体３０において、原材料２００から土砂２２０を剥離する際に舞い上がる粉塵を風力洗浄機１の外側に排出することなく、周囲の作業環境を改善することができる。なお、防塵カバー７０は、原材料２００から土砂２２０を剥離する際に発生する粉塵を風力洗浄機１の外部に排出しないようにできれば良く、必ずしも回転ドラム１０全体を覆う必要は無い。例えば、防塵カバー７０は、少なくとも、原材料２００から土砂２２０を剥離する筒本体３０の空気噴射領域Ｆを覆うことができるようになっていれば良い。
【００４７】
また、受け面７６は、筒本体３０の空気噴射領域Ｆの下側で、防塵カバー７０の底面に設けられている。受け面７６は、開閉可能な板状部材から構成されている。したがって、受け面７６に一定の土砂２２０が堆積した場合、風力洗浄機１を停止して、受け面７６を開いて土砂２２０を取り出す。その後、受け面７６を閉じて防塵カバー７０内を密閉し、風力洗浄機１を再稼働させる。このようにすることにより、粉塵を粉塵カバー７０の外部に出さずに、土砂２２０を外部に排出することができる。
【００４８】
なお、ブロワ８０は、空気噴射装置６０及び６５から噴射される単位時間当たりの圧縮空気の空気量よりも多くの空気量を、同じ単位時間当たりに排出できるものであることが好ましい。つまり、ブロワ８０は、防塵カバー７０内に噴射される圧縮空気の空気量よりも多くの空気を排出することによって、外部の圧力よりも防塵カバー７０内の圧力を低圧状態にすることができる。このようにすることによって、回転ドラム１０は、投入口２２や排出口４２から外部の空気を吸引する状態となり、防塵カバー７０内の粉塵を投入口２２や排出口４２を通して外部に排出しないようになっている。
【００４９】
なお、防塵カバー７０は、回転ドラム１０とは独立して設けられ、自身は回転しないようになっている。
【００５０】
また、本実施形態では、筒本体３０は、外筒３２と同心円状に設けられた内筒３６を設ける構造としたが、原材料２００の飛散範囲を規制できるものであれば、これに限定されるものではない。例えば、外筒３２の内部空間３３に１又は複数枚の板を配置しても良い。例えば、外側ノズルの圧縮空気により原材料２００が吹き飛ばされた場合、原材料２００は、広い内部空間３３内を自在に飛散せず、板に当たって止る。したがって、外側ノズル６４は、原材料２００の近傍から圧縮空気を噴射することができ、原材料２００の表面に付着した土砂２２０を効果的に剥離することができる。また、原材料２００が板に当たった時の衝撃で、表面に付着した土砂２２０が剥離される。
【００５１】
また、本実施形態では、内筒３６には、空気噴射装置６５の内側ノズル６８のみを配置する構造とし、コンプレッサは内筒３６の外部に設けているが、これに限定されるものではない。例えば、空気噴射装置６５のコンプレッサ６６を内筒３６に内装することにより、空気配管６７の配管距離を短くすることができ、これにより圧縮空気の制御レスポンスの向上と配管コストの削減ができる。
【００５２】
また、本実施形態では、空気噴射装置６０のコンプレッサ６１と空気噴射装置６５のコンプレッサ６６を別個に設け、外側ノズル６４と内側ノズル６８の圧縮空気の吐出圧力をそれぞれ個別に制御できるようにしている。しかし、コンプレッサ６１と、コンプレッサ６５は、共通に使用しても良い。コンプレッサを共通にすることにより、圧力制御を共通にすることができ、制御装置の簡素化、設備コストの削減を行うことができる。
【００５３】
次に、風力洗浄機１による鉱物選別方法の流れについて説明する。鉱物選別方法の流れのフロー図を図４に示す。
【００５４】
まず、ステップＳ１１０では、ベルトフィーダ１００により原材料（鉱物）の投入処理を行う。具体的には、ベルトフィーダ１００を駆動し、ベルトフィーダ１００の上に載置されている原材料２００を、投入口２２から風力洗浄機１の供給部２０に投入する。
【００５５】
次に、筒本体３０の回転を行い、筒本体３０内に投入された原材料２００を、案内板３４に沿って液体噴射領域Ｅまで搬送する。
【００５６】
そして、ステップＳ１２０では、液体噴射領域Ｅに搬送された原材料２００に対して、液体噴射装置５０の液体噴射ノズル５４から液体（水）を噴射する。なお、原材料２００に対する液体の噴射は、原材料２００に付着している土砂２２０が湿る程度に行うことが好ましい。
【００５７】
そして、筒本体３０を、そのまま回転させ、液体を噴射した後の原材料２００を空気噴射領域Ｆまで搬送する。
【００５８】
ステップＳ１３０では、空気噴射領域Ｆに搬送された原材料２００に対して、空気噴射装置６０の外側ノズル６４、空気噴射装置６５の内側ノズル６８により圧縮空気を噴射し、原材料２００から土砂２２０を剥離する。
【００５９】
そして、原材料２００から剥離した土砂２２０は、外筒３２の網目孔３２Ｂから落下して、受け面７６で集められる。そして、原材料２００から土砂２２０を剥離した後の砂利２１０は、そのまま搬送され、排出部４０の排出口４２から外部に排出される（ステップＳ１４０の排出処理）。
【００６０】
上記のステップＳ１１０〜Ｓ１４０が連続的に行われることによって、原材料２００から砂利２１０と土砂２２０に分離できる。
【００６１】
上記のように、風力洗浄機１は、供給部２０と、排出部４０と、筒本体３０を有し、少なくとも筒本体１０を軸周りに回転可能に支持するドラム回転装置と、供給部２０の後に圧縮空気を噴射する空気噴射装置６０を備え、供給部２０から筒本体３０内に投入された原材料２００に対して、圧縮空気を高圧で噴射することにより、原材料２００に固着した土砂２２０を剥離するようにした。これによって、単に原材料を攪拌する場合に比べ、原材料に固着した土砂を効率よく剥離させることができる。また、ほぼ乾いた状態で原材料２００から土砂２２０を剥離できるので、剥離された土砂をそのまま後処理に送ることができ、処理費用の低減を図ることができる。
【００６２】
また、風力洗浄機１は、筒本体３０の内部には螺旋状の案内板３４を設け、筒本体３０の回転とともに、案内板３４が螺旋回転するように設けた。これにより、筒本体３０に投入された原材料２００を案内板３４で軸方向に搬送すると同時に攪拌することができる。原材料２００が筒本体３０内で攪拌されることにより、原材料２００に固着した土砂２２０が剥離し易くなるとともに、圧縮空気を原材料２００に多方面から高圧で当てることができ、原材料２００から土砂２２０をより効率的に剥離することができる。
【００６３】
また、風力洗浄機１は、筒本体３０の供給部２０の後で、空気噴射装置６０の前に液体噴射装置５０を設けた。これにより、液体噴射装置５０は、供給部２０から投入された原材料２００に固着した土砂２２０を湿らせ、後行程で行われる空気噴射装置６０による圧縮空気の噴射により、原材料２００から土砂２２０を剥離し易くすることができる。
【００６４】
また、風力洗浄機１は、筒本体３０は、外筒３２と、外筒３２の内部空間３３において、外筒３２と同心円状に設けられた内筒３６を備えた２重筒構造となっている。つまり、外筒３２と内筒３６の間には、内部空間３３よりも狭い投入空間３５が形成される。これにより、空気噴射装置６０によって、外筒３２の外側から圧縮空気を噴射された原材料２００は、外筒３２と内筒３６の間（投入空間３５）で飛散する。飛散した原材料２００は、内筒３６に当たって止まる。したがって、空気噴射装置６０は、原材料２００の比較的近くから圧縮空気を噴射することができ、原材料２００に付着した土砂２２０を剥離し易くなる。
【００６５】
また、飛散した複数の原材料２００は、狭い投入空間３５内で互いに衝突することにより、自身に固着した土砂２２０を効率よく短時間で剥ぎ落すことができる。また、投入空間３５内に飛散した原材料２００は、外筒３２の内壁３２Ａや内筒３６の外壁３６Ａに衝突することによっても、自身に固着した土砂２２０を剥ぎ落すことができる。
【００６６】
また、風力洗浄機１は、空気噴射装置６０の外側ノズル６４は、筒本体３０の全周の半分よりも下側から、筒本体３０の径方向に向けて配設されている。これにより、投入空間３５内の原材料２００に圧縮空気を当てて、付着した土砂２２０を剥離すことができる。また、空気噴射装置６０により下側から吹き飛ばされた原材料２００は、上側に配設される外筒３２の内壁３２Ａに衝突するとともに、その後、自重によって落下するようになっている。これを連続的に繰り返すことにより、原材料２００から土砂２２０が剥離された後に残る砂利２１０は、外筒３２の内壁３２Ａの下側に堆積して案内板３４により搬出部４０側に搬送され、剥離した土砂２２０は、外筒３２の網目孔３２Ｂから筒本体３０の外側に落下するようになっている。
【００６７】
また、風力洗浄機１は、筒本体３０に対して空気噴射装置６０が配置されている空気噴射領域Ｆは、液体噴射装置５０が配置されている液体噴射領域Ｅよりも軸方向に広範囲に設けられている。つまり、液体噴射装置５０により、僅かな量の液体を原材料２００に染み込ませることで、原材料２００に付着している土砂２２０を湿らせ、剥離し易くすることができる。また、その後、液体噴射装置５０よりも広範囲に設けられた空気噴射装置６０により、多方面から広範囲に圧縮空気を原材料２００に吹き付けることによって、原材料２００から土砂２２０を確実に且つ効率よく剥離することができる。また、原材料２００に噴射される液体の量は非常に少ないため、原材料に固着した土砂から液体が流れ出ないようになっている。したがって、例えば、原材料に固着している土砂に有害物質が含まれている場合、有害物質を含む汚染廃液を発生させないので、汚染廃液の処理等をしなくて済むという効果がある。
【００６８】
また、風力洗浄機１は、内筒３６の内部から外筒３２の内壁３２Ａ方向に向けて配置される、内側ノズル６８を備えている。つまり、内側ノズル６８は、外側ノズル６４の反対側となる原材料２００の上側から圧縮空気を吹き付けることができ、原材料２００の上側に付着した土砂２２０を吹き飛ばすことができる。
【００６９】
また、風力洗浄機１は、空気噴射領域Ｆを有する筒本体３０を密閉する防塵カバー７０が設けられている。これによって、空気噴射領域Ｆで、原材料２００から土砂２２０を剥離する際に発生する粉塵を、筒本体３０の周囲から外側に排出しないようになっている。したがって、風力洗浄機１の作業環境を向上することができるとともに、粉塵に有害物質等が含まれている場合、有害物質を含む粉塵が外部に拡散するのを防止することができる。
【００７０】
また、風力洗浄機１は、防塵カバー７０内の空気を外部に排出するブロワ８０が、防塵カバー７０に設けられている。また、ブロワ８０又はブロワ８０に対応する位置の防塵カバー７０には、粉塵は通さずに、空気のみを通すフィルタ７５が設けられている。したがって、ブロワ８０は、防塵カバー７０内の空気のみを外部に排出することができる。
【００７１】
また、ブロワ８０は、防塵カバー７０内の空気を外部に排出する単位時間当たりの排出量は、空気噴射装置６０及び６５により防塵カバー７０内に噴射される単位時間当たりの圧縮空気の空気量よりも大きくなっている。これにより、ブロワ８０は、外側の気圧よりも防塵カバー７０内の圧力を低圧状態にすることで、投入口２２や排出口４２から粉塵が外部に漏れるのを防止することができる。
【００７２】
また、防塵カバー７０には、原材料２００から剥離した土砂２２０を受けるとともに、開閉可能な受け面７６を備えている。これにより、受け面７６は、土砂２２０を一時的に貯留するとともに、所定のタイミングで外部に排出することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、外側ノズル６４及び内側ノズル６８を備え、原材料２００の下側と上側から圧縮空気を噴射して、原材料２００から土砂２２０を効率よく剥離するようにしている。しかし、図４に示される、第２実施形態のように、外側ノズル６４のみ備えるようにしても良い。外側ノズル６４は、原材料２００の所定の表面に対して圧縮空気を噴射する。圧縮空気の風力によって、所定の表面に付着している土砂２２０が剥離される。そして、筒本体３０の回転により、原材料２００の方向が変わり、上記の所定の表面と異なる表面が、外側ノズル６４側となる。そして、外側ノズル６４は、原材料２００の先ほどと異なる表面に対して圧縮空気を噴射して、表面に付着している土砂２２０を剥離することができる。上記の処理を、原材料２００が案内板３４により攪拌及び案内されて、空気噴射領域Ｆを通過する間、軸方向に配置された複数の外側ノズル６４で連続して行う。これにより、外側ノズル６４は、原材料２００のほぼ全表面に圧縮空気を噴射することができ、表面に付着した土砂２２０を剥離することができる。もちろん、上記と同様な理由により、内側ノズル６８だけ備えるようにしても良いことは言うまでもない。
【００７４】
なお、原材料２００に付着した土砂２２０が乾燥し、協力に付着している場合、本実施形態で示したように、原材料２００に圧縮空気を噴射する前に、液体噴射装置５０で原材料２００に付着した土砂２２０を湿らせることによって、原材料２００から土砂２２０を剥離し易くするのが特に有効である。しかし、例えば、原材料２００に付着している土砂２２０が既に湿っている場合など、外側ノズル６４（又は内側ノズル６８）から噴射される圧縮空気だけで、原材料２００から土砂２２０を十分剥離できる場合は、上記の液体噴射装置５０を設ける必要はない。
【００７５】
また、本実施形態では、外側ノズル６４は、筒本体３０の中心を通る鉛直線に対して、筒本体３０の周方向に左右約３０〜４０°の範囲で設ける構造とした。しかし、外側ノズル６４の配置は、これに限定されるものではなく、例えば、筒本体３０の下側の同一面上に、複数の外側ノズルを設けても良い。
【００７６】
また、本実施形態では、鉱物やコンクリート片を風力洗浄する例を示したが、原材料は、これに限定されるものではない。例えば、風力洗浄機は、採掘場で採取した土砂に混じった木材やガラス材などを風力洗浄する場合にも、利用することができる。
【００７７】
尚、本発明の風力洗浄機は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の風力洗浄機は、鉱物に付着した土砂等を風力により分離する風力洗浄機の分野に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１      風力洗浄機
１０    回転ドラム
２０    投入部
３０    筒本体
３２    外筒
３６    内筒
４０    排出部
５０    液体噴射装置
６０、６５    空気噴射装置
７０    防塵カバー
８０    ブロワ
１００、１５０    ベルトフィーダ
Ｅ    液体噴射領域
Ｆ    空気噴射領域
【図１】
2011098307.tif 000003
【図２】
2011098307.tif 000004
【図３】
2011098307.tif 000005
【図４】
2011098307.tif 000006