(57)【要約】      （修正有）【課題】プラスチックなどの粒状材料の汚れを落とし、これからダストおよびデブリを除去するコンパクトな異物除去装置の提供。【解決手段】粒状材料を供給開口１４および粒状材料の流れ制御を可能とする計量部１５を経由して、ハウジング１２の内部のベンチュリ室２６に供給落下させ、真空発生器によりベンチュリ室を上方に流れる空気流を形成し、空気流により粒状材料から異物であるダストおよびデブリをハウジング上部の排出導管３３より除去するとともに洗浄された粒状材料はハウジング下部の製品送出開口２８から取り出すことを特徴とする異物除去装置１０。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状材料から混入異物を洗浄除去する異物除去装置において、
粒状材料から混入異物を除去する異物除去領域を構成し且つ製品送出開口を有するハウジングと、
このハウジングに対して上下垂直方向に移動可能な取り付けプレートがあって、最も低い位置を画定するために調節可能なストップ部材と係合する前記取り付けプレートと、
この取り付けプレートに設けたモーターと、
供給される粒状材料を受け取るために前記ハウジングの上側部分に設けられ且つこの粒状材料を供給ポートに向けて下向きに送る傾斜床を有する供給開口と、
前記供給開口の位置に設けられて且つ前記供給ポートに流れる粒状材料の流れ制御を可能とする計量部、および、その計量部に設けたステンレス鋼製の円錐形部材があって、この円錐形部材が前記最も低い位置で前記供給開口の前記傾斜床の上側に設定できるように、前記モーターと共に上下垂直方向に調節可能である前記モーターの出力シャフトに取り付けられている前記計量部と、
前記供給ポートを通過する粒状材料を受け取るように位置決めされたベンチュリ室があって、洗浄された粒状材料が前記製品送出開口を通って落下している状態で、前記製品送出開口を通って上方に流れる空気の流れがこのベンチュリ室に入ると共に、その空気の流れで前記粒状材料からダストおよびデブリを除去する前記ベンチュリ室と、
前記ベンチュリ室から上方に移動するダストおよびデブリを含有する空気を受け取るために前記ベンチュリ室の上側位置に配置した排出導管があって、このダストおよびデブリを含有した空気を前記異物除去領域から離して移動させるための前記排出導管と、
を備えたことを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記ハウジングに固定されたストップブラケット内に取り付けたつまみネジが前記ストップ部材として前記取り付けプレートの下部側に配置されて、前記取り付けプレートおよび前記ストップブラケットを相互接続する張力バネが有り、そして、前記取り付けプレートの位置が前記つまみネジに係合するように偏倚する請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記異物除去装置の固定位置に取り付けた真空発生器によって前記ベンチュリ室を流れる前記空気の流れを誘導し、この真空発生器と前記排出導管との流れが連通し、そして、前記ベンチュリ室を介して前記製品送出開口から前記排出導管に空気を吸入する請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記ベンチュリ室および前記排出導管の間に設けて流れを連通する排出遷移室を更に備え、この排出遷移室はこの排出遷移室の下にある前記ベンチュリ室の横断面積およびこの排出遷移室の上にある前記排出導管の横断面積よりも大きな横断面積を有しており、空気の流速を減速してから前記排出導管に流入させる前記排出遷移室である請求項３に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記ハウジングが補助的なクリーンエア入口を有し、前記製品送出開口に隣接する開口を通り抜け且つ前記ハウジングを通過する空気の流れを提供するためにこのクリーンエア入口が選択的に開放可能であり、前記ハウジングの外部から前記製品送出開口を通って引き込まれる空気の流れを防ぐように前記製品送出開口を封じた時に、前記ハウジングの外部からクリーンエアの供給源を提供するための前記補助的なクリーンエア入口が開放される請求項４に記載の異物除去装置。
【請求項６】
前記異物除去領域がさらに上下垂直部分および傾斜部分を有する第１室を有し、この上下垂直部分が前記供給ポートの流れと連通し、粒状材料を受け取り、前記傾斜部分が前記上下垂直部分から落下する前記粒状材料に作用して、前記ベンチュリ室に向けてこの粒状材料を横方向に送り込む請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項７】
前記第１室の前記上下垂直部分がその側壁に取り付けられたイオン化ピンを有し、陰イオンを前記粒状材料に誘導し、ペレットからダスト粒子を分離し、前記ベンチュリ室における前記ペレットからの前記ダスト粒子の除去を促進する請求項６に記載の異物除去装置。
【請求項８】
粒状材料から混入異物を洗浄除去する異物除去装置において、
粒状材料から混入異物を除去する異物除去領域を構成するハウジングと、
供給される粒状材料を受け取るために前記ハウジングの上側部分に設けられ且つこの粒状材料を供給ポートに向けて下向きに送る傾斜床を有する供給開口と、
前記供給開口の位置に設けられ且つ前記供給ポートに流れる粒状材料の流れ制御を可能とする計量部、
前記供給ポートを通過する粒状材料を受け取るように位置決めされたベンチュリ室があって、洗浄された粒状材料が製品送出開口を通って落下している状態で、前記製品送出開口を通って上方に流れる空気の流れがこのベンチュリ室に入ると共に、その空気の流れで前記粒状材料からダストおよびデブリを除去する前記ベンチュリ室と、
前記ベンチュリ室から上方に移動するダストおよびデブリを含有する空気を受け取るために、前記ベンチュリ室の上側位置に配置した排出導管があって、このダストおよびデブリを含有した空気を前記異物除去領域から離して移動させる前記排出導管と、
前記ベンチュリ室および前記排出導管の間に設けて且つそれらベンチュリ室および排出導管の両者の流れを連通する排出遷移室があって、この排出遷移室に入る前に前記ベンチュリ室から出る空気流れの速度を減速するために、前記ベンチュリ室あるいは前記排出導管の横断面積よりも大きな横断面積を有する前記排出遷移室と、
を備えることを特徴とする異物除去装置。
【請求項９】
前記異物除去装置の固定位置に取り付けた真空発生器によって前記ベンチュリ室を流れる前記空気の流れを誘導し、この真空発生器と前記排出導管と流れが連通し、そして、前記ベンチュリ室および排出遷移室を介して前記製品送出開口から前記排出導管に空気を吸入する請求項８に記載の異物除去装置。
【請求項１０】
前記ハウジングが補助的なクリーンエア入口を有し、前記製品送出開口に隣接する開口を通り抜け且つ前記ハウジングを通過する空気の流れを提供するためにこのクリーンエア入口が選択的に開放可能であり、前記ハウジングの外部から前記製品送出開口を通って引き込まれる空気の流れを防ぐように前記製品送出開口を封じた時に、前記ハウジングの外部からクリーンエアの供給源を提供するための前記補助的なクリーンエア入口が開放される請求項９に記載の異物除去装置。
【請求項１１】
前記異物除去領域がさらに上下垂直部分および傾斜部分を有する第１室を有し、この上下垂直部分が前記供給ポートの流れと連通し、粒状材料を受け取り、前記傾斜部分が前記上下垂直部分から落下する前記粒状材料に作用して、前記ベンチュリ室に向けて、この粒状材料を横方向に送り込む請求項８に記載の異物除去装置。
【請求項１２】
前記第１室の前記上下垂直部分がその側壁に取り付けられたイオン化ピンを有し、陰イオンを前記粒状材料に誘導し、ペレットからダスト粒子を分離し、前記ベンチュリ室における前記ペレットからの前記ダスト粒子の除去を促進する請求項１１に記載の異物除去装置。
【請求項１３】
前記計量部がステンレス鋼製の円錐形部材を有し、そして、この円錐形部材は上下垂直方向に調節可能であり、そこで、この円錐形部材が最も低い位置で前記供給開口の前記傾斜床の上側に設定できる請求項８に記載の異物除去装置。
【請求項１４】
前記ハウジングに対して上下垂直方向に移動可能な取り付けプレートがあって、最も低い位置を画定するために調節可能なストップ部材と係合する前記取り付けプレートと、
この取り付けプレートに設けたモーターと、
このモーターの出力シャフトに取り付けられた前記円錐形部材と、
を備え、
前記円錐形部材においても前記最も低い位置に相当する位置を画定する請求項１３に記載の異物除去装置。
【請求項１５】
前記ハウジングに固定されたストップブラケット内に取り付けたつまみネジが前記ストップ部材として前記取り付けプレートの下部側に配置されて、前記取り付けプレートおよび前記ストップブラケットを相互接続する張力バネが有り、そして、前記取り付けプレートの位置が前記つまみネジに係合するように偏倚する請求項１４に記載の異物除去装置。
【請求項１６】
粒状材料から混入異物を洗浄除去する異物除去装置において、
粒状材料から混入異物を除去する異物除去領域を構成するハウジングと、
供給される粒状材料を受け取るために前記ハウジングの上側部分に設けられて且つこの粒状材料を供給ポートに向けて下向きに送る傾斜床を有する供給開口と、
前記供給開口の位置に設けられて且つ前記供給ポートに流れる粒状材料の流れ制御を可能とする計量部と、
前記供給ポートを通過する粒状材料を受け取るように位置決めされたベンチュリ室があって、洗浄された粒状材料が製品送出開口を通って落下している状態で、前記製品送出開口を通って上方に流れる空気流がこのベンチュリ室に入ると共に、この空気流で前記粒状材料からダストおよびデブリを除去する前記ベンチュリ室と、
前記ベンチュリ室から上方に移動するダストおよびデブリを含有する空気を受け取るために前記ベンチュリ室の上側位置に配置した排出導管があって、このダストおよびデブリを含有した空気を前記異物除去領域から離して移動するための前記排出導管と、
この異物除去装置の固定位置に取り付けた真空発生器があって、前記製品送出開口からの空気を前記ベンチュリ室を経由して吸い寄せるために前記排出導管に連通し且つ前記排出導管に送るための前記真空発生器と
前記真空発生器の外部に所望の位置まで前記排出導管を伸ばして配置する異物回収器があって、
前記ベンチュリ室からの空気の流れを前記排出導管で減速することなく連通して配置した前記異物回収器と、
を備え、
前記ベンチュリ室および前記排出導管の間に設けて流れを連通する排出遷移室を更に備え、この排出遷移室はこの排出遷移室の下にある前記ベンチュリ室の横断面積およびこの排出遷移室の上にある前記排出導管の横断面積よりも大きな横断面積を有しており、空気の流速を減速してから前記排出導管に流入させる前記排出遷移室であることを特徴とする異物除去装置。
【請求項１７】
前記ハウジングが補助的なクリーンエア入口を有し、前記製品送出開口に隣接する開口を通り抜け且つ前記ハウジングを通過する空気の流れを提供するためにこのクリーンエア入口が選択的に開放可能であり、前記ハウジングの外部から前記製品送出開口を通って引き込まれる空気の流れを防ぐように前記製品送出開口を封じた時に、前記ハウジングの外部からクリーンエアの供給源を提供するための前記補助的なクリーンエア入口が開放される請求項１６に記載の異物除去装置。
【請求項１８】
前記計量部がステンレス鋼製の円錐形部材を有し、そして、この円錐形部材は上下垂直方向に調節可能であり、そこで、この円錐形部材が最も低い位置で前記供給開口の前記傾斜床の上側に設定できる請求項１６に記載の異物除去装置。
【請求項１９】
前記ハウジングに対して上下垂直方向に移動可能な取り付けプレートがあって、最も低い位置を画定するために調節可能なストップ部材と係合する前記取り付けプレートと、
この取り付けプレートに設けたモーターと、
このモーターの出力シャフトに取り付けられた前記円錐形部材と、
を備え、
前記円錐形部材においても前記最も低い位置に相当する位置を画定する請求項１８に記載の異物除去装置。
【請求項２０】
前記ハウジングに固定されたストップブラケット内に取り付けたつまみネジが前記ストップ部材として前記取り付けプレートの下部側に配置されて、前記取り付けプレートおよび前記ストップブラケットを相互接続する張力バネが有り、そして、前記取り付けプレートの位置が前記つまみネジに係合するように偏倚する請求項１９に記載の異物除去装置。  
【請求項２１】
粒状材料から混入異物を洗浄除去する異物除去装置において、
粒状材料から混入異物を除去する異物除去領域を構成し且つ製品送出開口を有するハウジングと、
供給される粒状材料を受け取るために前記ハウジングの上側部分に設けられ且つこの粒状材料を供給ポートに向けて下向きに送る傾斜床を有する供給開口と、
前記供給ポートを通過する粒状材料を受け取るように位置決めされたベンチュリ室があって、洗浄された粒状材料が製品送出開口を通って落下している状態で、前記製品送出開口を通って上方に流れる空気の流れがこのベンチュリ室に入ると共に、その空気の流れで前記粒状材料からダストおよびデブリを除去する前記ベンチュリ室と、
ペレットからのダスト粒子の分離を促進するために前記供給ポートを通過する前記粒状材料に陰イオンを誘導して且つ前記ベンチュリ室における前記ペレットからの前記ダスト粒子の除去を促進するためのイオン化ピンがあって、前記供給ポートの下方にある前記ハウジングの側壁に取り付けられた少なくとも一つの前記イオン化ピンと、
前記ベンチュリ室から上方に移動するダストおよびデブリを含有する空気を受け取るために前記ベンチュリ室の上側位置に配置した排出導管があって、このダストおよびデブリを含有した空気を前記異物除去領域から離して移動させるための前記排出導管と、
を備えたことを特徴とする異物除去装置。
【請求項２２】
前記供給開口の位置に設けられ且つ前記供給ポートに流れる粒状材料の流れを制御可能にする計量部を有し、
この計量部がステンレス鋼製の円錐形部材を有し、そして、この円錐形部材は上下垂直方向に調節可能であり、そこで、この円錐形部材が最も低い位置で前記供給開口の前記傾斜床の上側に設定できる請求項２１に記載の異物除去装置。
【請求項２３】
前記ハウジングに対して上下垂直方向に移動可能な取り付けプレートがあって、最も低い位置を画定するために調節可能なストップ部材と係合する前記取り付けプレートと、
この取り付けプレートに設けたモーターと、
このモーターの出力シャフトに取り付けられた前記円錐形部材と、
を備え、
前記円錐形部材においても前記最も低い位置に相当する位置を画定する請求項２２に記載の異物除去装置。
【請求項２４】
前記異物除去装置の固定位置に取り付けた真空発生器によって前記ベンチュリ室を流れる前記空気の流れを誘導し、この真空発生器と前記排出導管との流れが連通し、そして、前記ベンチュリ室および排出遷移室を介して前記製品送出開口から前記排出導管に空気を吸入する請求項２１に記載の異物除去装置。
【請求項２５】
前記ハウジングが補助的なクリーンエア入口を有し、前記製品送出開口に隣接する開口を通り抜け且つ前記ハウジングを通過する空気の流れを提供するためにこのクリーンエア入口が選択的に開放可能であり、前記ハウジングの外部から前記製品送出開口を通って引き込まれる空気の流れを防ぐように前記製品送出開口を封じた時に、前記ハウジングの外部からクリーンエアの供給源を提供するための前記補助的なクリーンエア入口が開放される請求項２４に記載の異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全体としてはプラスチックペレット、リグラインド（ｒｅｇｒｉｎｄ：再生用樹脂）、錠剤、穀粒、鉱物などの粒状材料の混入物洗浄除去および処理に関し、具体的にはコンパクトな構成で、空気流を誘導し、粒状材料に混入しているダスト（ｄｕｓｔ：粉塵）およびデブリ（ｄｅｂｒｉｓ：破片）を除去し、回収したダストおよびデブリを離れて分離する離間位置に排出し、クリーンルームの状態を維持できる異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に、通常粗い粉末、粒子、ペレットなどを輸送し、これらを利用する分野では、混入物を可能な限り製品粒子から除去しておくことが重要であることはよく知られている。微粒子は、ある施設、即ちある意味流体のように振る舞う材料の流れを実際発生する圧力を付加した管状システムにおいて混合され、パッケージ化されるか、あるいは使用される施設内において通常搬送されるものである。これら微粒子がパイプ内を移動している間、粒子間だけでなく、管壁部と流れ内にある粒子との間にもかなりの摩擦が発生する。この摩擦が発生すると、粒子粉塵、破壊された粒子破片、綿くずやストリーマーが発生する（なお、このストリーマーは物質流れを邪魔し、あるいは流れを完全に塞ぐことになるきわめて長く、絡まった塊に“成長”する）。このような搬送システムの特性については、製品粒子からできるだけ混入物を除去しておく重要性および価値と同様に、よく知られている。
【０００３】
本明細書で使用する用語“混入物”には、広範囲の異物だけでなく、既に記載した破壊された粒子、ダストすなわち粉塵、綿くずやストリーマーが含まれる。いずれにせよ、混入物は高品質製品の製造にとって有害であり、場合によっては、製造サイドの従業員の健康を脅かすものである。極端な場合には、点火源に暴露された場合に爆発することもある粉塵雲を発生する恐れに繋がる。
【０００４】
製品品質を考えると、そして一時的な実例として成型可能なプラスチックに焦点を合わせる限り、一次的な材料とは組成が異なる、例えばダスト、一次製品の非均質な材料、綿くずやストリーマーなどの異物は、その融点が一次製品とは必ずしも同じではなく、材料の融解および成形時に傷が発生する。これら傷が発生すると、最終製品の色が不揃いになり、また最終製品が泡を有することになり、時には最終製品に傷または汚れが生じ、販売できなくなることもある。射出成形機の場合には、熱によってダストが蒸発し、最終製品に小さな気泡が生じる傾向が出る。また熱によってダストが燃焼し、“黒点”の原因になる。これは、実際には炭化粉塵である。時には、射出成形機の粉塵ポケットが溶解せず、通常“ソフトスポット”あるいは“白点”と呼ばれている欠陥の原因になる。なお、これら同じ非均質材料は一時製品と同じ温度で溶解することが少ないため、溶解しない混入物が成形機の摩擦および早すぎる摩耗の引き起こし、稼動不能時間および製造不能時間を原因として、生産性が低下し、保守の増大、全生産コストの増加の憂き目にあうことを知っておくことは大切である。
【０００５】
Ｊｅｒｏｍｅ  Ｉ．Ｐａｕｌｓｏｎに１９９１年６月３０日に付与されたＵＳＰ５，０３５，３３１に開示されているような粒状材料から異物を除去する従来の装置の場合、装置内に傾斜平面として形成され、かつ内部に開口を備えた第１洗浄デッキおよび第２洗浄デッキを利用する。これら開口から加圧空気が、洗浄デッキにそって流れる粒状材料を通過する。これら２つの洗浄デッキの間において、粒状材料がベンチュリ帯を通過し、これら粒子物質が洗浄デッキ上の粒状材料に流れる空気と結合し、ダストおよびその他の混入物を上方に排出し、空気流れが装置から排出される。
【０００６】
Ｊｅｒｏｍｅ  Ｉ．Ｐａｕｌｓｏｎ、Ｈｅｉｎｚ  ＳｃｈｎｅｉｄｅｒおよびＰａｕｌＷａｇｅｒに２００８年６月３日に付与されたＵＳＰ７，３８０，６７０に開示されているコンパクトな異物除去装置は、連続的な洗浄デッキ体を備え、洗浄デッキおよびベンチュリ帯を倍増することによって高容量化しているが、流入する粒状材料を２つの洗浄デッキ体の間において等分する必要がある。ＵＳＰ５，０３５，３３１およびＵＳＰ７，３８０，６７０のいずれにおいても、磁束場を流入する粒状材料に印加し、混入物を粒状ペレットに引き寄せる静電荷を中性化し、洗浄デッキの粒状材料から混入物を分離する動作を強化している。
【０００７】
韓国の会社であるＵｎｉｃｅｌｔｅｃは、Ｊｏｏｎｇ  Ｓｏｏｎ  Ｋｉｍ氏などによって２０１３年４月８日に出願されたＰＣＴ特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ/ＫＲ２０１３/００２９２４に開示されているコンパクトな異物除去装置を開発し、売り出している。米国市場の需要に合わせて適宜改良を施したこのコンパクトな異物除去装置は、モデルＣ‐２０異物除去装置としてＰｅｌｌｅｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが米国内において販売している。本出願人は、モデルＣ‐２０異物除去装置に重要な改良を加え、本特許出願によってこれら改良の保護を求めるものである。
【０００８】
Ｕｎｉｃｅｌｔｅｃが開発し、現在市場に出回っているモデルＣ‐２０異物除去装置の問題としては、ウレタン計量部を設けている点がある。即ち、この計量部は粒状材料との接触により摩耗し、この摩耗分に対応するダストが異物を除去すべき粒状材料の流れに追加される。このＣ‐２０異物除去装置はクリーンルーム、即ち内部である特定の操作を行うため、周囲環境にダストが存在することが許されないルーム内で使用できる。Ｕｎｉｃｅｌｔｅｃが韓国で開発したこのコンパクトな異物除去装置の従来モデルの場合、圧縮空気を動力とする真空発生器を利用して、粒状材料を洗浄しているが、例え異物回収器に流した場合でも異物除去装置から排出を行う必要がある。この構成では、回収したダストおよびデブリを離れて分離する離間位置に排出することはできない。最後に、Ｕｎｉｃｅｌｔｅｃが開発した異物除去装置の場合、排出されたダストおよびデブリが粒状材料に持ち越され（キャリーオーバーされ）、結果として粒状材料のむだが生じる問題が残る。
【０００９】
即ち、従来開発されたＵｎｉｃｅｌｔｅｃ製異物除去装置の問題を解決し、特にクリーンルーム内で使用できるコンパクトな異物除去装置の提供が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＵＳＰ５，０３５，３３１
【特許文献２】ＵＳＰ７，３８０，６７０
【特許文献３】ＰＣＴ特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ/ＫＲ２０１３/００２９２４
【発明の概要】
【００１１】
本発明の第１の目的は、クリーンルーム内で使用することを対象とし、プラスチックなどの粒状材料の汚れを落とし、これからダストおよびデブリを除去するコンパクトな異物除去装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、既に開発されているコンパクトな異物除去装置の既知問題を解決するコンパクトな異物除去装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の第１の特徴は、空気流を真空によってコンパクトな異物除去装置に誘導することにある。
【００１４】
本発明の第２の特徴は、空気の流れを真空によってコンパクトな異物除去装置に誘導する真空発生器をコンパクトな異物除去装置のハウジング内に設けるとともに、異物回収器を離して分離した離間した位置に設けることができるようにこの真空発生器を十分大きくした点にある。
【００１５】
本発明の第１の作用効果は、異物除去装置のハウジングに真空発生器を設けたため、異物除去装置に流れる空気流を減らすことなく、異物回収器を異物除去装置に対して離して分離した離間した位置に設けることができる点にある。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、異物除去装置内のベンチュリ室と汚れた空気の排出口との間の排出遷移部の形状を拡大して、横断面積を大きく取ったことにある。
【００１７】
本発明の第２の作用効果は、排出遷移部の横断面積を大きく取ったため、排出遷移部内の空気流を減速できることにある。
【００１８】
本発明の第３の作用効果は、拡大排出遷移部内の空気流が減速するため、ダストおよびデブリとともに汚れた空気の排出口に移動しているより重いキャリーオーバープラスチックペレットが、回収されたダストおよびデブリが汚れた空気の排出口に継続して向かっている状態で、空気流から脱落し、汚れが除去された製品材料送出口に移動できることにある。
【００１９】
本発明の第４の作用効果は、計量部がウレタンではなくステンレス鋼製であることにある。
【００２０】
本発明の第５の作用効果は、ステンレス鋼製計量部がプラスチック粒子との接触により摩耗せず、汚れを落とす除去すべき粒子材料の流れにダスト（異物）を与えることがないことにある。
【００２１】
本発明の第４の特徴は、計量部をバネ負荷式取り付けプレートに取り付けるため、計量部が、粒状ペレットが詰まったときに上下に移動できることにある。
【００２２】
本発明の第５の特徴は、取り付けプレートがストップ機構に係合した時に、計量部の上下動作を停止し、計量部が供給開口の床部に衝突し、この床部にそって流れている粒状材料を塞ぎ、遮断することを防止することにある。
【００２３】
本発明の第６の作用効果は、計量部が低トルクモーターによって駆動でき、異物除去装置の製造コストを低減できることにある。
【００２４】
本発明の第７の作用効果は、低トルクモーターが選択可能な可変回転速度で計量部を駆動でき、異物除去装置に流れる粒状材料の流速を可変化できることにある。
【００２５】
本発明の第６の特徴は、内部において粒状材料の流れが計量部を通過しているコンパクトな異物除去装置にイオン化ピンを取り付け、陰イオンをプラスチックペレットに誘導し、プラスチックペレットから微視的な粒子を分離し、ベンチュリ室内でプラスチックペレットから汚れを落とすことができることにある。
【００２６】
本発明の第７の特徴は、イオン化ピンの周囲に圧縮空気を強制供給し、イオン化ピンを通過している粒状材料の流れにイオンを押し込むことにある。
【００２７】
本発明の第８の作用効果は、圧縮空気を使用して、イオンを粒状材料の流れに移動させることによって、粉塵粒子を反発させ、かつ粒子材料の汚れを迅速に洗浄除去するために取り付けた、陰イオンをもつ個々のペレット数を増加させることにある。
【００２８】
本発明の第８の特徴は、粒状材料から洗浄除去された回収するダスト（塵）およびデブリを負圧が作用している導管によってコンパクトな異物除去装置から排出することにある。
【００２９】
本発明の第９の作用効果は、負圧が作用している排出導管を使用することによって、排出導管の内容物を大気にまき散らすことなく排出導管から排出できることにある。
【００３０】
本発明の第１０の作用効果は、負圧が作用している排出導管を使用することによって、本発明の異物除去装置をクリーンルームに使用できることにある。
【００３１】
本発明の第３の目的は、回収するダスト（塵）およびデブリを離れて分離した離間した位置に排出でき、構成に耐久性があり、製造コストが低く、保守が不要かつ組立が容易で、使用が簡単かつ使用効率が高いコンパクトな異物除去装置を提供することにある。
【００３２】
本発明の以上の、そして他の目的、特徴および作用効果については、ハウジング内に取り付けた真空発生器によって空気流をハウジングに誘導するコンパクトな異物除去装置を提供することによって実現できる。空気流速を損なうことなく、ダストおよびデブリを導管によって離れて分離した離間した位置に排出できるため、コンパクトな異物除去装置をクリーンルーム内で使用することが容易になる。ステンレス鋼製の計量部をバネ負荷式取り付けプレートに設けるため、粒状材料が詰まった時に計量部の上下移動が可能になる。また、選択的な可変速度で動作可能な低トルクステップモーターによって計量部を駆動できるため、粒状材料の流速を制御できる。排出遷移部の横断面積をベンチュリ帯域の形状よりも大きく取ったため、キャリーオーバーペレットを製品流れに戻すことができ、汚れた排出空気とともに失われることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明の作用効果については、特に添付図面を参照して、発明の以下の詳細な説明を検討すれば明らかになるはずである。
【００３４】
【図１】本発明の原理を適用したコンパクトな異物除去装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示したコンパクトな異物除去装置を示す側面図である。
【図３】異物回収器を離して分離した離間配置したコンパクトな異物除去装置を示す正面図である。
【図４】コンパクトな異物除去装置を示す上平面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線に対応するコンパクトな異物除去装置を示す横断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線に対応するコンパクトな異物除去装置を示す横断面図である。
【図７】上下移動できるように計量部を支持した取り付けプレートを示す、図２の円Ｃに対応する拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１〜図７に本発明の原理を適用したコンパクトな異物除去装置を示す。このコンパクトな異物除去装置は、Ｊｅｒｏｍｅ  Ｉ．Ｐａｕｌｓｏｎに１９９１年６月３０日に付与されたＵＳＰ５，０３５，３３１に開示されている一般的な異物除去技術を利用するものである。この技術では、空気をベンチュリ帯域に流し、そこを通過している粒状材料から空気がダストおよびデブリを除去し、粒状材料の電磁気的な電離イオン化を行い、陰イオンを粒状材料に誘導し、ペレットを微小な粉塵粒子から分離する。ところが、これら公知の混入物除去技術の場合、Ｊｏｏｎｇ  Ｓｏｏｎ  Ｋｉｍなどが２０１３年４月８日に出願したＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ/ＫＲ２０１３/００２９２４号に全体的に記載されている異なる構成の構造をもつが、本出願人は、以下に詳しく説明するように、Ｋｉｍ氏発明の異物除去装置を改良するものである。
【００３６】
異物除去装置１０は全体として形状・構成が矩形である。外側ハウジング１２については、鋼や鋳鉄などの耐久性のある材料から形成するのが好ましく、鋳造によって形成できる。ハウジング１２の上部には取り付けフランジ１３を形成する。このフランジ１３は、粒状材料の供給源に接続でき、ハウジング１２の上部における供給開口１４に粒状材料を導入できる。供給開口１４には、下向傾斜する湾曲床１４ａを形成し、これによって湾曲床１４ａに形成した供給ポート（ｉｎｆｅｅｄ  ｐｏａｔ：供給口）１６の上にある計量部１５に粒状材料の流れを導くことができる。この計量部１５は、ステップ式低トルクモーター１７によって駆動される円錐形の溝付き部材１９であり、このモーター１７は選択的な可変速度で動作し、供給ポート１６を通る粒状材料の流速を制御できる。円錐形の溝付き部材１９については、ステンレス鋼から形成するのが好ましく、粒状材料が接触してもこの部材１９は摩耗せず、余分なダストが通過することもなく、従って従来のウレタン製の円錐形溝付き部材１９の場合と同様に、粒状材料の汚れを洗浄除去できる。
【００３７】
計量された粒状材料は、供給ポート１６を介して異物除去領域２０の第１室２１に流入する。一連のイオン化ピン２５が、粒状材料が第１室２１の上下向きの垂直部分２０を降下している間に、個々のペレットに陰イオンを誘導する。次に、粒状材料は第１室２１の傾斜部分２４を形成する下向傾斜床２３に衝突し、上下向きの垂直部分２２と平行であるが傾斜部分２４の分だけ横にずれている上下方向の垂直ベンチュリ室２６に、このイオン化粒子が導かれる。以下により詳しく説明するように、ベンチュリ室２６を介して洗浄用の空気流を上方に供給するので、いずれも粒状材料の個々のペレットよりもかなり軽量な粉塵粒子およびデブリは空気で持ち上げられて、このダストおよびデブリが除去され、粒状材料の汚れは落とされる。次に、以下に詳しく説明するように、ダストおよびデブリを含有する空気を異物除去領域２０から排出する。次に、ハウジング１２の底部における送出開口２８を介して汚れが落とされた粒状材料を重力によって降下させる。
【００３８】
ベンチュリ室２６を通過する空気流については、ハウジング１２で支持された電気筐体３１内に取り付けられるラインバック（ＬＩＮＥ  ＶＡＣ：空気移送部品）の形を取る真空発生器３０によって発生させて、異物除去装置１０に対して離間位置に離して配置する異物回収器３５まで、異物除去領域２０から延在する導管３３を通過するように空気流を発生させることが好ましい。当業者ならば、真空発生器３０の位置に関して、ハウジング１２の構成に応じてハウジング１２内にこれを設置できることを理解できるはずである。導管３３は、ベンチュリ室２６の上部部分を形成する排出遷移室２６ａにおいてベンチュリ室２６に連通し、ダストおよびデブリを含有する空気をベンチュリ室２６から導管３３に吸引する。この真空が、ハウジング１２の底部の製品送出開口２８からベンチュリ室２６に空気を吸引する。
【００３９】
真空発生器３０については、図３〜図５に明示するように、ハウジング１２の後ろ側の圧縮空気コネクタ４５に接続された圧縮空気源から圧縮空気を受け取り、これを駆動する。圧縮空気は圧力調節器４６を通過し、ハウジング１２内のワイコネクタ口（Ｗｙｅ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ  ｐｏｒｔ）４７に流入する。ワイコネクタ口４７は、圧縮空気の流れを２つの流路（図示省略）に分割する。一つの流路は、圧縮空気をイオン化ピン２５に搬送し、この圧縮空気がイオン化ピン２５の周囲に流れ、第１室２１の垂直部分２２を通過する粒状材料の流れにイオンを押し込む。第２流路は、圧縮空気を真空発生器３０に搬送し、この真空発生器３０を介して比較的高圧の低容量空気流を比較的低圧の高容量空気流に変換し、真空の発生によって排出導管３３を介して空気を吸入する。
【００４０】
コンパクトな異物除去装置の使用に関する一部の使用状況では、ハウジング１２の底部の取り付けフランジ２９は、汚れが落とされた製品を受け取る受け取り装置（図示省略）に接続できる。この受け取り装置は、取り付けフランジ２９に対向して封をする形になるので、真空発生器３０の製品送出開口２８を介した空気の吸引は防止される。クリーンルーム内でコンパクトな異物除去装置１０を利用する場合は、受け取り装置が下部取り付けフランジ２９を密閉する場合である。このような場合、フィルター付きの補助口３４を開け、製品送出開口２８に隣接配置した汚れのない空気（クリーンエア）流入口２７を介して空気を吸入するため、この空気が製品送出開口２８を介してベンチュリ室２６に流入する。
【００４１】
汚れを落とすべき粒状材料に応じて変速することが可能な所定の速度で洗浄用空気はベンチュリ室２６を上方に移動し、ペレットが降下している状態で、ダストおよびデブリを上方に運ぶ。時には、ペレットが上昇している空気流と一緒に流されることがあり、通例キャリーオーバーと呼ばれている。ペレットと共に流れる空気流が、ベンチュリ室２６よりも小さい横断面積の導管３３に達すると、空気流が増速し、キャリーオーバーペレットをさらに流す。このキャリーオーバーペレットを製品送出開口２８に向けて落下させるためには、図５からよく理解できるように、ベンチュリ室２６の排出遷移室２６ａを広げて、傾斜床２３下方のベンチュリ室２６よりも大きな横断面積にする。すると、空気流が減速し、キャリーオーバーペレットが一緒に流れる状態ではなくなり、導管３３に吸引される前に、製品送出開口２８に落下する。
【００４２】
図６からよく理解できるように、導管３３は真空発生器３０を通り抜けて、異物回収器３５に向かって延在する。異物回収器３５については、フィルター、スクラバーやサイクロンなどの異なる形態で構成できるが、なかでもダストおよびデブリを含有した空気を回転させ、これから粉塵粒子およびデブリを分離するコンパクトな異物回収器３５が有効である。分離したダストおよびデブリについては、異物回収器３５の底部にある着脱式容器３６に回収する一方、汚れを落とした空気については、異物回収器３５の上部にある空気抜き３７を介して排出する。クリーンルームのような特定環境の場合には、汚れが落とされた空気を雰囲気中に排出することは好ましくない。このような環境には、異物回収器３５を離れて分離する離間位置に設け、そこに汚れが落とされた空気を排出するのが好ましい。この場合には、この離間位置まで導管３３を延在させる。
【００４３】
ＰＣＴ特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ/ＫＲ２０１３/００２９２４に開示されているＫｉｍ氏発明の異物除去装置において公知なように、異物回収器と同じ所に真空発生器３０を設けると、異物回収器３５および真空発生器３０を離間位置に設けるので、ベンチュリ室２６を流れる空気流の流速に悪影響が出る。一方、真空発生器３０を電気筐体３１内に設けると、異物回収器３５を離間できるため、異物除去装置１０に流れる空気流は悪影響を受けない。この場合、導管３３の終端は電気筐体３１の外側に適切な距離をおいて設定して、異物回収器３５の入り口導管３８を導管３３に接続し、そしてクランプ３９によって固定する。このように、異物回収器３５を離間配置する場合、クランプ３９を取り外し、異物回収器３５を適切な位置に設けるとともに、導管３３と入り口導管３８との間において任意長さの導管延長部分（図省略）を相互接続し、ダストおよびデブリを含んだ空気を離間位置にある異物回収器３５に搬送する。
【００４４】
本発明は、ＰＣＴ特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ/ＫＲ２０１３/００２９２４に開示されているＫｉｍ氏発明のコンパクトな異物除去装置をさらに改良するものであり、ベンチュリ室２６の位置に対応するハウジング側にプレキシガラス（商標登録）の窓４０を設けた点に改良点がある。プレキシガラス窓４０の形状を第１室の傾斜部分２４およびベンチュリ室２６の下部垂直部分に対応する形状に構成し、オペレーターが異物除去装置１０の動作を確認できるため、第１室２１に流入する粒状材料の流速またはベンチュリ室２６を流れる空気流の速度を適切に調節し、粒状材料の汚れを効率よく洗浄除去できる。プレキシガラス窓４０はフレーム４１内に取り付け、締め付け具４３によってハウジング１２に対して固定し、密閉する。当業者ならば、窓にセンサー（図示省略）を取り付け、異物除去領域２０内に集まる粒状材料を検出し、製品送出開口２８を流れる洗浄済み粒状材料が尽きてプロセスがその動作を停止できることを、理解できるはずである。
【００４５】
図２、図３および図７からよく理解できるように、計量部１５は、低トルクモーター１７の出力シャフト１８にこれと一体回転できるように設ける。このモーター１７は、ハウジング１２の外部に設けられた可動取り付けプレート５０に取り付ける。取り付けプレート５０は、向きが垂直方向にあるスロット５１を備え、これらスロット５１を介して締め付け具５３が延在し、ハウジング１２に係合する。これら締め付け具５３によって、取り付けプレート５０がハウジング１２に対して上下方向に垂直移動するが、取り付けプレート５０がハウジング１２の側から離れることはない。ストップブラケット５５を取り付けプレート５０下方のハウジング１２に固定し、引張バネ５６によってストップブラケット５５および取り付けプレート５０を相互接続し、取り付けプレート５０をストップブラケット５５に向けて下向きに偏倚させる。
【００４６】
ストップブラケット５５がつまみネジ５７を受け取るが、このつまみネジ５７は取り付けプレート５０のストップタブ５３に係合する。ストップタブ５３がつまみネジ５７の上向き端部に衝突すると、取り付けプレートの最下部位置に達する。つまみネジ５７のもう一つの目的は、円錐形の溝付き部材１９の最も低い位置に対応する取り付けプレート５０の最も低い位置を傾斜床１４ａに対して調節することにある。円錐形の溝付き部材１９がステンレス鋼製であるため、円錐形の溝付き部材１９と傾斜床１４ａとの噛み合いは、避ける必要があるが、円錐形の溝付き部材１９の場合、傾斜床１４ａのわずか上にある最も低い位置に設けることができるため、異物除去装置１０の非稼動時に、粒状材料が円錐形の溝付き部材１９の下を通って異物除去領域２０に流入することがない。従って、計量部１５から上部取り付けフランジ１３まで供給開口を充填している粒状材料の供給源に取り付けプレート１３を接続した状態で、異物除去装置の非稼動時に、計量部１５が異物除去領域を通る粒状材料の流れを停止できる。
【００４７】
取り付けプレートがハウジング１２に対して上下に移動するため、粒状材料が供給開口１４内で詰まったときに円錐形の溝付き部材１９が垂直に上昇し、このような詰まりを解消するだけでなく、ペレット上を通過できる。さもなければ、これらペレットは円錐形の溝付き部材１９の溝の一つにおいて動けなくなり、潰されるか、あるいはステンレス製の円錐形の溝付き部材１９によって損傷を受けることになる。さらに、計量部１５が上下に移動できるため、モーターとして異物除去装置１０の電気回路に接続された電源コード５９から給電できるステップ式低トルクモーターを使用できる。Ｕｎｉｃｅｌｔｅｃ装置の最新の構成に基づいてステンレス鋼製の円錐形部材を設ける場合には、結果としてペレットが細断され、汚れが除去された製品にバラツキが発生し、より多くのダストを製品から除去しなければならず、モーターが破損し、かつシャフトが折れ、このような破損のために異物除去装置の動作に詰まりが発生することになる。
【００４８】
稼動時、コンパクトな異物除去装置１０は、ハウジング１２の上部にある供給開口１４に流入する粒状材料を受け取る位置にある。このような位置設定を行うと、上部取り付けプレート１３を異物除去装置１０に接続して、粒状材料を供給する必要がある。計量部１５に給電し、円錐形の溝付き部材１９を回転させ、供給ポート１６を通って異物除去領域２０に流入する粒状材料の流れを制御する。第１室２１の垂直部分２２に設けられたイオン化ピン２５によって粒状ペレットがイオン化する。次に、イオン化ペレットが傾斜床２３に達し、ペレットをベンチュリ室２６に案内し、ここで製品送出開口２８を通って上方に流れる空気の流れによって粉塵粒子およびデブリをペレットから除去する。汚れが除去されたペレットは、重力によって降下し続け、製品送出開口２８から送出する。
【００４９】
ダストおよびデブリを含んだ空気は、上方に流れ続け、ベンチュリ室２６の排出遷移室２６ａの上部に設けられた排出導管３３に流入する。ベンチュリ室２６の下部垂直部分と排出導管３３との間において、ベンチュリ室２６の排出遷移室２６ａは、サイズおよび横断面積が大きくなるため、空気流が減速し、キャリーオーバーペレットが空気流から離脱し、排出導管３３に流入する。ダストおよびデブリを含んだ空気は真空発生器３０を通って異物回収器３５に流れ続ける。この異物回収器３５は、離間位置に設けられ、かつ補助導管（図示省略）によって上記導管３３に接続する。真空発生器３０が電気筐体３１内に設けられているため、ベンチュリ室２６を通る空気の流れを劣化させることなく、異物回収器３５を異物回収装置１０から離れた離間位置に設置できる。
【００５０】
円錐形の溝付き部材１９についてはこれをステンレス鋼から形成しているため、従来のウレタン部材について知られているように、粒状材料との接触によって摩耗することはない。計量部１５については、引張バネ５６によって最も低い位置に向けてバネ負荷された取り付けプレート５０によって上下に移動できるように取り付ける。調節可能なつまみネジ５７を内部に備えたストップブラケット５５の形を取る調節機構があるため、計量部１５の最も低い位置を選択的に調節でき、ステンレス鋼からなる円錐形の溝付き部材１９を供給開口１４の湾曲傾斜床１４ａに対して適切に設けることができることになる。
【００５１】
上部フランジ１３については、この取り付けフランジ１３が供給開口１４の上にくることないように構成し、また粒状材料を回収し、異物除去装置１０の動作効率を低くすることがないように構成する。ハウジング１２は内部に開口を有し、フレーム４１内に取り付けられたプレキシガラス窓４０によってこれを被覆し、締め付け具４３によってハウジング１２に固定するため、オペレーターは異物除去領域２０の動作を確認でき、必要に応じて、動作を調節できる。下部取り付けフランジ２９を受け取り装置（図示省略）に密着させた場合、汚染除去用空気流は、ハウジング１２の横側から製品送出開口２８に隣接している下部取り付けフランジの開口まで延在させた汚染除去用空気供給口２７を流すことができるため、汚染除去用空気供給口２７を介して空気が吸引され、次に製品送出開口２８を介して上方に吸引され、ベンチュリ室２６を充填し、粒状材料からダストおよびデブリを除去できる。
【００５２】
本発明の本質を説明するために記載し、かつ図示した細部、物質（材料）、工程および構成などを適宜変更できることは、本発明の範囲の原理内において、当業者にとっては自明な事柄であるはずである。以上の説明は本発明の好ましい実施態様を記述するものであるが、本明細書の記載に基づいて、本発明の技術思想は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施態様に利用できるものである。従って、特許請求の範囲は本発明を広く保護するだけでなく、以上説明してきた具体的な形態をも保護するものである。
【符号の説明】
【００５３】
１０：異物除去装置
１２：外側ハウジング、ハウジング
１３：上部取り付けフランジ、取り付けフランジ、上部フランジ、フランジ
１４：供給開口
１４ａ：湾曲傾斜床、湾曲床、傾斜床
１５：計量部
１６：供給ポート
１７：ステップ式低トルクモーター、低トルクモーター、モーター
１８：出力シャフト
１９：溝付き部材、部材
２０：異物除去領域、垂直部分
２２：垂直部分
２１：第１室
２３：下向傾斜床、傾斜床
２４：傾斜部分
２５：イオン化ピン
２６：垂直ベンチュリ室、ベンチュリ室
２６ａ：排出遷移室
２７：汚染除去用空気供給口、空気流入口、汚れのない空気流入口、クリーンエア入口
２８：製品送出開口、送出開口
２９：下部取り付けフランジ、取り付けフランジ
３０：真空発生器
３１：電気筐体
３３：排出導管、導管
３４：補助口
３５：異物回収器
３６：着脱式容器
３７：空気抜き
３８：入り口導管
３９：クランプ
４０：プレキシガラス窓
４１：フレーム
４３：締め付け具
４５：圧縮空気コネクタ
４６：圧力調節器
４７：ワイコネクタ口
５０：可動取り付けプレート、取り付けプレート
５１：スロット
５３：締め付け具、ストップタブ
５５：ストップブラケット
５６：引張バネ
５７：つまみネジ
５９：電源コード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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