(57)【要約】【課題】フィルタを用いた従来の粉取り構造よりも粉体分離性能に優れ、かつ低下することのない粉体分離容器、粉取り集塵装置及び粉体分離システムを提供する。【解決手段】第１の吸引管１１と第２の吸引管１２とのいずれかを第１の配管と連通させる第１切替弁１３と、フィルタ２４によって上下に分離され、第１の配管が下部に、排気管２０が上部に各々接続された粒体引き込み部１４と、圧送管１５を介して粒体引き込み部１４の下部と連結され、下側が開口を備えた錐状であり、圧送管１５の先端よりも上方で粉体排出管１９と接続された粉取室１６と、粉取室１６の下方に配置された粒体受け容器１８と、粉取室１６の開口を開閉するシャッタ１７と、排気管２０及び粉体排出管１９を、フィルタ２３によって上下に分離された集塵容器２２の下部と接続する第２の配管と、排気管２０及び粉体排出管１９のいずれかを集塵容器２２と連通させる第２切替弁２１とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部が開口を備えた錐状であり、粒体又は気体が送られてくる管状部材が上部から下向きに挿入され、前記管状部材の先端よりも上側に前記気体の排出口を有し、
収容する粒体に前記管状部材から噴出した気体が吹き付けられた場合に、前記粒体が巻き上げられ、該粒体に付着していた粉体が気体とともに前記排出口から外部へ流出することを特徴とする粉体分離容器。
【請求項２】
気体が送られてくる第１の吸引管及び粒体を含んだ気体が送られてくる第２の吸引管に接続された第１の配管と、
前記第１の配管を前記第１の吸引管及び前記第２の吸引管のいずれと連通させるかを切り替えるための第１の切替弁と、
粒体分離フィルタによって上部と下部とに分離され、前記第１の配管が前記下部に接続され、排気管が前記上部に接続された粒体引き込み部と、
前記粒体引き込み部の下部の下方に設けられ、管状部材を介して前記粒体引き込み部の下部と連結され、下側が開口を備えた錐状であり、前記管状部材の先端よりも上方で粉体排出管と接続された粉取室と、
前記粉取室の錐状の部分が挿入された状態でその下方に配置された粒体受け容器と、
前記粉取室の開口を開閉するシャッタと、
前記排気管及び前記粉体排出管を、粉体分離フィルタによって上部と下部とに分離された粉体容器の前記下部と接続する第２の配管と、
前記排気管及び前記粉体排出管のいずれを前記粉体容器と連通させるかを切り替えるための第２の切替弁とを有する粉取り集塵装置。
【請求項３】
前記第１の切替弁が前記第１の吸引管と前記第１の配管とを連通させるときには、前記第２の切替弁は前記排気管と前記粉体容器とを連通させ、
前記第１の切替弁が前記第２の吸引管と前記第１の配管とを連通させるときには、前記第２の切替弁は前記粉体排出管と前記粉体容器とを連通させることを特徴とする請求項１記載の粉取り集塵装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の粉取り集塵装置を用いた粉体分離システムであって、
粒体原料が供給される原料容器と、
前記原料容器に気体を送り込むブロワとを有し、
前記原料容器の上部と前記第１の吸引管とが接続され、
前記原料容器の下部と前記第２の吸引管とが接続され、
前記粉体容器の上部と前記ブロワの吸引口とが接続されたことを特徴とする粉体分離システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒体から粉体を分離するための粉取り集塵装置及びそれを用いた粉体分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機などでは成形品の材料は粒体状のペレットとして供給されるが、ペレットに材料が粉体の状態で付着していると不良品の原因となる。
【０００３】
ペレットが欠けることによって発生した粉体材料は、材料を加熱溶融する成形機のスクリュー及び加熱筒内でペレットよりも早く溶融してスクリュー表面に滞留するため、ペレットよりも長時間加熱され、スクリューの表面や加熱筒内面に焼き付いてしまう。焼き付いた粉体が剥がれて成形材料の中に混入すると、成形品に含まれる焼けた粉体材料は黒点として現れて成形不良を発生させる。
【０００４】
また、粉体材料が塊となってペレットと一緒に成形機へ供給されると、加熱溶融された成形材料の温度や密度が不均一となり、成形品の寸法や重量が規格から外れることがある。
【０００５】
また、粒体材料に粉体状の埃や不純物などが混入すると、成形品の美観を損ねたり、成形不良の原因となることもあった。
【０００６】
このため、従来では、成形機に供給する前段階で粒体から粉体を分離し、分離した粉体をフィルタで集める手法が用いられていた。
【０００７】
このような従来技術としては特許文献１に開示される「粉体材料の分離・回収システム」がある。
【特許文献１】特開２００５−２１１７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示される発明のような分離する室内にフィルタが存在する従来構成では、
・フィルタが存在することにより粉取り性能が悪い。
・フィルタに衝突してペレットが欠け、粉体を発生させる。
・粉砕材に対応できない。
・フィルタの目詰まりによる性能の低下は避けられない。
という問題があった。
【０００９】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、フィルタを用いた従来の粉取り構造よりも粉体分離性能に優れ、かつ低下することのない粉体分離容器、粉取り集塵装置及び粉体分離システム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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、下部が開口を備えた錐状であり、粒体又は気体が送られてくる管状部材が上部から下向きに挿入され、管状部材の先端よりも上側に前記気体の排出口を有し、収容する粒体に管状部材から噴出した気体が吹き付けられた場合に、粒体が巻き上げられ、該粒体に付着していた粉体が気体とともに排出口から外部へ流出することを特徴とする粉体分離容器を提供するものである。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、気体が送られてくる第１の吸引管及び粒体を含んだ気体が送られてくる第２の吸引管に接続された第１の配管と、第１の配管を第１の吸引管及び第２の吸引管のいずれと連通させるかを切り替えるための第１の切替弁と、粒体分離フィルタによって上部と下部とに分離され、第１の配管が下部に接続され、排気管が上部に接続された粒体引き込み部と、粒体引き込み部の下部の下方に設けられ、管状部材を介して粒体引き込み部の下部と連結され、下側が開口を備えた錐状であり、管状部材の先端よりも上方で粉体排出管と接続された粉取室と、粉取室の錐状の部分が挿入された状態でその下方に配置された粒体受け容器と、粉取室の開口を開閉するシャッタと、排気管及び粉体排出管を、粉体分離フィルタによって上部と下部とに分離された粉体容器の下部と接続する第２の配管と、排気管及び粉体排出管のいずれを粉体容器と連通させるかを切り替えるための第２の切替弁とを有する粉取り集塵装置を提供するものである。
【００１２】
本発明の第２の態様においては、第１の切替弁が第１の吸引管と第１の配管とを連通させるときには、第２の切替弁は排気管と粉体容器とを連通させ、第１の切替弁が第２の吸引管と第１の配管とを連通させるときには、第２の切替弁は粉体排出管と粉体容器とを連通させることが好ましい。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記第２の態様のいずれかの構成にかかる粉取り集塵装置を用いた粉体分離システムであって、粒体原料が供給される原料容器と、原料容器に気体を送り込むブロワとを有し、原料容器の上部と第１の吸引管とが接続され、原料容器の下部と第２の吸引管とが接続され、粉体容器の上部とブロワの吸引口とが接続されたことを特徴とする粉体分離システムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フィルタを用いた従来の粉取り構造よりも粉体分離性能に優れ、かつ低下することのない粉体分離容器、粉取り集塵装置及び粉体分離システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施形態について説明する。図１に、本実施形態にかかる集塵システムの構成を示す。この集塵システムは、ブロワ１と原料容器２とローダ／粉取り集塵部３とを有する。
【００１６】
ブロワ１から送出される空気は、原料容器２へ送り込まれ、原料である粒体とともに原料容器２内で乾燥させられる。原料容器２内で乾燥させられた空気は、容器の上部に設けられた空気口又は容器の下部に設けられた原料口のいずれかから出てローダ粉取り集塵部３へと向かう。空気が原料口から出てローダ粉取り集塵部３へ向かう場合は、乾燥済みの粒体を巻き込んで移送する。空気が空気口から出てローダ粉取り集塵部３へ向かう場合は、乾燥済みの粒体は移送されない。
【００１７】
図２に、原料移送時のローダ粉取り集塵部を示す。図３に、粉体分離時のローダ粉取り集塵部を示す。
ローダ粉取り集塵部３は、第１の吸引管１１、第２の吸引管１２、第１切替弁１３、粒体引き込み部１４、圧送管１５、粉取室１６、シャッタ１７、粒体受け容器１８、粉体排出管１９、排気管２０、第２切替弁２１、集塵容器２２、フィルタ２３を有する。
第１の吸引管１１は原料容器２の空気口と接続されている。第２の吸引管１２は原料容器２の原料口と接続されている。第１切替弁１３は第１の吸引管１１及び第２の吸引管１２の何れかを塞ぎ、他方の吸引管を介して原料容器２と粒体引き込み部１４とを連通させる。粒体引き込み部１４は、下部が下に凸の漏斗形状となっており、管の部分は圧送管１５として粉取室１６内まで達している。また、粒体引き込み部１４には空気の流入口よりも上方にフィルタ２４が設けられており、フィルタ２４よりもさらに上方に設けられた開口は排気管２０と接続されている。フィルタ２４は、粒体を分離するための目の粗いフィルタである。
【００１８】
粉取室１６は、底面が下に凸の錐形状であり、錐の部分は粉体受け容器１８に挿入されており、その先端には開口が設けられている。開口はシャッタ１７によって開閉自在である。粉取室１６の上部は、粉体排出管１９に接続されている。
集塵容器２２は排気管２０を介して粒体引き込み部１４に、粉体排出管１９を介して粉取室１６にそれぞれ接続されている。第２切替弁２１は、集塵容器２２を粒体引き込み部１４又は粉取室１６のいずれか一方と連通させる。
集塵容器２２には空気の入口と出口との間にフィルタ２３が設けられている。フィルタ２３は、粉体を分離するための目の細かいフィルタである。集塵容器２２から出た空気は再度ブロワ１に入り、上記の系（ブロワ１、原料容器２、及びローダ／粉取り集塵部３）の内部で循環する。
【００１９】
第１切替弁１３と第２切替弁２１とは連動して切り替わるように制御され、第１切替弁１３が第２の吸引管１２を塞ぐ場合には、第２切替弁２１は排気管２０を塞ぐ。逆に、第１切替弁１３が第１の吸引管１１を塞ぐ場合には、第２切替弁は粉体排出管１９を塞ぐ。
【００２０】
本実施形態にかかる集塵システムの動作について説明する。
まず、第１切替弁１３及び第２切替弁２１を制御して、第１切替弁１３が第１の吸引管１１を塞ぎ、第２切替弁２１が粉体排出管１９を塞いだ状態（図２に示した）とする。この時には、ブロワ１→原料容器２→第２吸引管１２→粒体引き込み部１４→排気管２０→集塵容器２２→ブロワ１という流路が形成された状態となっている。
この状態でブロワ１から原料容器２に空気を送り込むと、原料容器２内の乾燥済み原料は空気とともに第２の吸引管１２へ流れ込む。粒体を含んだ空気が粒体引き込み部１４に到達すると、粒体引き込み部１４内のフィルタ２４によって粒体が分離される。粒体が分離された空気は、排気管２０を介して集塵容器２２に流れ込み、フィルタ２３によって粉体等が除去され、清浄な空気のみがブロワ１へと戻る。
粒体引き込み部１４のフィルタ２４において分離された粒体は、自重により落下し、圧送管１５を介して粉取室１６へと移動する。
【００２１】
所定時間ブロワ１により空気を原料容器２内へ送り込んだら、第１切替弁１３及び第２切替弁２１を制御して、第１切替弁１３が第２の吸引管１２を塞ぎ、第２切替弁２１が排気管２０を塞いだ状態（図３に示した状態）とする。この時には、ブロワ１→原料容器２→第１吸引管１１→粒体引き込み部１４→圧送管１５→粉取室１６→粉体排出管１９→集塵容器２２→ブロワ１という流路が形成された状態となっている。この状態では、原料容器２からは空気のみが流れ出るため、粉取室１６には粒体が供給されない。よって、粉取室１６には、第１切替弁１３が第１の吸引管１１を塞いでいた時間に応じた所定量の粒体が収容されている。
この状態では、原料容器２を通過した空気が第１の吸引管１１を介して粒体引き込み部１４へ流れ込み、圧送管１５を介して粉取室１６へ流入する。粉取室１６の底面が下に凸の錐形状となっているため、粉取室１６へ流入した空気は既に蓄積されている粒体を巻き上げ、撹拌させる。この撹拌によって粒体と粉体とが分離され、落下抵抗の小さい粒体は粉取室１６内に留まったまま撹拌され続ける。一方、落下抵抗の大きい粉体は、粉取室１６内に沈降せずに空気とともに粉体排出管１９へと流れ込み、集塵容器２２へ移送される。集塵容器２２においてはフィルタ２３によって粉体が濃し取られ、清浄な空気のみがブロワ１へと戻る。
【００２２】
粉取室１６内で所定時間粒体を撹拌した後に、粉取室１６下部の開口を塞ぐシャッタ１７を開放することにより、粉体が除去された粒体が粒体受け容器１８に投入される。
【００２３】
１回で処理できる量よりも多くの粒体から粉体を分離・除去する場合には、上記の処理を繰り返し行えばよい。
【００２４】
本実施形態に係る集塵システムでは、ブロワ１を駆動する時間及び発生させる風圧を調整することにより、粒体と粉体との分離の程度を任意に調整可能であるため、仕様の変更などに柔軟に対応することが可能である。
また、粉取室１６はフィルタレスの構造となっているため粉取性能に優れ、フィルタに付着した粉体がダマとなって脱落し、粒体に混入することがない。
また、粉体と粒体との落下抵抗の差を利用してこれらを分別するため、粉体や粒体の材質に依らず適用可能であり、粉砕材であっても本実施形態にかかる集塵システムで粉体を分離・除去可能である。
さらに、ブロワ１から送出した空気を再度ブロワ１に入力するクローズドループの構成とすることで、粉体を含んだ空気が外気に触れることが無くなるため、乾燥済みの粒体が再吸湿したり、原料に埃などが混入したり、装置の周囲の雰囲気を粉体で汚染したりすることがない。
【００２５】
なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態では、第１切替弁と第２切替弁とが連動して制御される構成を例としたが、第１切替弁と第２切替弁とを個別に制御して、上記同様に流露を形成するようにしても良い。
また、第１切替弁及び第２切替弁として三方弁を用いた構成を図示したが、必ずしも三方弁を用いた構成とする必要はなく、第１の吸引管１１と第２の吸引管１２、粉体排出管１９と排気管２０はそれぞれ独立した配管であってもよい。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る集塵システムの構成を示す図である。
【図２】原料移送時のローダ粉取り集塵部を示す図である。
【図３】粉体分離時のローダ粉取り集塵部を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    ブロワ
２    原料容器
３    ローダ粉取り集塵部
１１    第１の吸引管
１２    第２の吸引管
１３    第１切替弁
１４    粒体引き込み部
１５    圧送管
１６    粉取室
１７    シャッタ
１８    粒体受け容器
１９    粉体排出管
２０    排気管
２１    第２切替弁
２２    集塵容器
２３、２４    フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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