(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に粉体，フロスを排出する排気管が配置された円筒部と、
前記円筒部の下部に設けられた円錐筒部と、
前記円錐筒部の下部中央に設けられたスタビライザであって、２つの円錐形状体の底面を合わせて一体化した形状に形成されて前記円錐形状体の２つの頂部が前記円筒部及び前記円錐筒部の軸方向と平行な上下方向に配置されたコマと、円形状の底面を有する鍔と、上下方向にのびて前記コマと前記鍔とを連結する連結部材とを有し、前記連結部材は、前記コマの下方の円錐形状体の頂部と前記鍔の上部中央とを連結し、当該連結部材の下部において、上方から下方の前記鍔の円周部に向かって断面積が徐々に大きくなるように斜面が形成されている、スタビライザと、
前記円筒部で粉体，フロスを含む粒体及びペレットが混合された１次空気を接線方向から前記円筒部の内周に沿って旋回するように送出する１次空気送出手段と、
前記円錐筒部の下部の側壁に設けられた円周スリットから前記スタビライザの前記斜面に向けて２次空気を送出する２次空気送出手段と、
前記２次空気送出手段の下方から３次空気を吹き込む３次空気用送風機と、
前記３次空気の吹き込み口より下から気密を保って粒体，ペレットを排出する排出手段と、を備える分離装置であって、
前記スタビライザの前記斜面に向けて送出された前記２次空気は、前記スタビライザの前記斜面に当たって整流された上昇気流に方向変換され、さらに前記コマに当たることにより前記円筒部または前記円錐筒部の内壁面方向に向きが変えられるように構成されており、当該２次空気は、落下してきた粉体，フロスを前記円筒部まで上昇させるように構成されており、
吹き込まれた前記３次空気は、下方は前記排出手段によって気密が保たれているために上方に吹き上がり、落下してきた粉体，フロスを上昇させ、前記２次空気と共に当該粉体，フロスを前記円筒部まで上昇させるように構成されている
ことを特徴とする粉体の分離装置。
【請求項２】
前記コマは、
前記１次空気送出手段と前記２次空気送出手段の間に設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の粉体の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒体やペレット（プラスチックペレット等）などから、該粒体，ペレットに付着，混入している粉体やフロス（絹糸のような細い糸状のゴミ）などを分離する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気を旋回上昇させて軽い分離対象物を上部に排出し、製品を重量により落下させるようにした方式の分離装置が実用に供されている。この分離装置は、プラスチックペレットからフロスを除去したり，破砕品，造粒品から微粉を分離したり、さらには穀類，食品などから異物を分離，除去することなどに用いられる。
本件発明者は高い分離精度を持つこの種の分離装置を既に提案し実施している（特許文献１）。
まず、図５を用いてこの分離装置の構成および動作を説明する。
分離装置は空気と粒体および粉体等を吸い込み（あるいは吹き込んで）分離を行ない（１次空気利用）、その下方で２次空気を吹き込み、さらには完全な分離を実現するために、２次空気送出手段の下から３次空気を吹き込むように構成されている。
【０００３】
図５において、円筒部１の壁内面に開口する接線導入管４が接続されている。接線導入管４はその中心軸が円筒部１の内壁の接線に平行で、水平またはやや上向きに接続されている。１次空気（Ｉ）が形成する気流は管内壁に沿って上方向に向かって旋回しようとする。しかしながら２次空気用送風機６から２次空気吹込室５に２次空気を導入しているため、円筒部１の中心の気流は全体として上昇気流となる。
【０００４】
円筒部１はその上部に、排気管２を有している。排気管２には、排気用送風機７が接続されており、吸引方式で空気と粉体等１６は円筒部１の上部から引き出される。
排気管２は、円筒部１で気流の旋回方向とは逆方向に向かって開口している（図２参照）。接線導入管４にはホッパ１０から、粉体等を含む粒体が輸送管９を介して供給される。
【０００５】
円筒部１の下端には円錐筒部３が配置されている。この円錐筒部３の下端開口と下側の下部円筒部１３との間にスリットが形成され、このスリットは２次空気吹込室５に囲まれている。２次空気吹込室５から、スリットを介して２次空気（II）がスタビライザ１２の斜面に向けて吹き込まれる。スタビライザ１２の鍔の部分が粉体等の吹き上げを助ける。また、２次空気吹込手段の下方から、３次空気（III）を上向きに吹き込み落下しようとする粉体等１６を吹き上げる。スタビライザ１２の下の下部円筒部１３には３次空気用送風機１８が配置されている。
【０００６】
２次空気吹込室５には２次空気用送風機６が接続され、スリットを介して２次空気が全周から容器内に吹き込まれる。下部円筒部１３の下端にはエアロッカ排出機を形成するロータリーバルブ８が設けられている。ロータリーバルブ８は気密を保って回転し、粒体１５のみを排出する。
【０００７】
粒体に混じっている粉体等はつぎのようなステップによって分離される。
（１次分離ステップ）分離対象である粉体等を含む粒体は、ホッパ１０から輸送管９を介して供給され、吸入された１次空気（Ｉ）と共に円筒部１の内部の、円筒内壁面に沿って接線方向かつ水平、またはやや上向きに導入され、１次分離ステップが開始される。
粒体中に混じっている粒体の一部と粉体等の大部分が旋回上昇気流によってその排気管２の入口開口２ａ（図２参照）に導かれる。粒体１５は、自重で下方の円錐筒部３に落下する。
【０００８】
（２次分離ステップ）１次分離ステップで下方の円錐筒部３に落下してくる粒体１５に対し、円錐筒部３の下部空間にスリットから高速の２次空気を吹き込んで粒体に付着している粉体を剥離し、更に残存する粉体等を１次分離ステップが行なわれる円筒部空間に吹き上げる。
（３次分離ステップ）３次空気（III）の導入によりスタビライザ１２の鍔と下側の下部円筒部１３の内径管から落下しようとする粉体等１６を吹き上げる。粒体１５はさらに落下する。
（搬出ステップ）粉体等が除去された粒体１５は、円錐筒部３の下端からさらに下部円筒部１３を通過して落下し、下端排出部からロータリーバルブ８の動作により連続的に取り出される。
【０００９】
さて、この分離装置は２次空気の高速ブローと、３次空気吹き上げにより、製品の高い分離回収率で粉体等を分離排除する効果を得ている。しかしながら、円筒体の上部から落下してくる粒体の２次空気による吹き込みは、スタビライザの鍔を介して粒体を真上に飛ばしているため、粒体の中には円筒体の最頂部付近まで巻き上がり、排気管より粉体等とともに排気されてしまうものがあった。粉体等の高い分離回収率を得ているものの、製品にする粒体のロスが少なからず発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３７４８５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、粒体やペレットから粉体，フロスなどを分離する上記のような分離装置において、排気管から粉体やフロスとともに排出される粒体やペレットを極力少なくして粒体やペレットの回収効率を向上させるとともに装置自体を小形化することができる、粉体等の分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために本発明による請求項１記載の粉体の分離装置は、上部に粉体，フロスを排出する排気管が配置された円筒部と、前記円筒部の下部に設けられた円錐筒部と、前記円錐筒部の下部中央に設けられたスタビライザであって、２つの円錐形状体の底面を合わせて一体化した形状に形成されて前記円錐形状体の２つの頂部が前記円筒部及び前記円錐筒部の軸方向と平行な上下方向に配置されたコマと、円形状の底面を有する鍔と、上下方向にのびて前記コマと前記鍔とを連結する連結部材とを有し、前記連結部材は、前記コマの下方の円錐形状体の頂部と前記鍔の上部中央とを連結し、当該連結部材の下部において、上方から下方の前記鍔の円周部に向かって断面積が徐々に大きくなるように斜面が形成されている、スタビライザと、前記円筒部で粉体，フロスを含む粒体及びペレットが混合された１次空気を接線方向から前記円筒部の内周に沿って旋回するように送出する１次空気送出手段と、前記円錐筒部の下部の側壁に設けられた円周スリットから前記スタビライザの前記斜面に向けて２次空気を送出する２次空気送出手段と、前記２次空気送出手段の下方から３次空気を吹き込む３次空気用送風機と、前記３次空気の吹き込み口より下から気密を保って粒体，ペレットを排出する排出手段と、を備える分離装置であって、前記スタビライザの前記斜面に向けて送出された前記２次空気は、前記スタビライザの前記斜面に当たって整流された上昇気流に方向変換され、さらに前記コマに当たることにより前記円筒部または前記円錐筒部の内壁面方向に向きが変えられるように構成されており、当該２次空気は、落下してきた粉体，フロスを前記円筒部まで上昇させるように構成されており、吹き込まれた前記３次空気は、下方は前記排出手段によって気密が保たれているために上方に吹き上がり、落下してきた粉体，フロスを上昇させ、前記２次空気と共に当該粉体，フロスを前記円筒部まで上昇させるように構成されていることを特徴とする。
前記円錐形状体のコマの円錐面の角度は、適切な角度に設定することができるが、円筒体の軸に対し略４５°に設定すれば、ペレットの真上への上昇を有効に抑えることが可能となる。
また、前記排気管は、その入口が、前記旋回方向とは反対方向に向かって開口する接線排気管を採用することができる。
さらに、前記１次空気送出手段は、前記円筒部の内壁面の接線方向に水平または上方に向かって開口する接線導入管を備えた構成にすることができる。
なお、本発明による粉体の分離装置の分離手順は、上から順に排気管、円筒状の１次分離空間、円錐状の２次分離空間、搬出口を備える縦形筒を用いて、粒体，ペレットから粉体，フロス等を分離する手順であって、分離対象である前記粉体、フロス等を含む粒体，ペレットを１次空気と共に、前記１次分離空間内の円筒内壁面に沿って略水平または僅かに上方に向かって旋回する方向に導入し、前記粒体中，ペレット中に混じっている粉体，フロス等の大部分を円筒内の気流によって上昇させて、前記排気管から排出分離し、粒体，ペレットを自重で２次分離空間に落下させる１次分離ステップと、前記２次分離空間の円錐筒部に落下してくる粒体，ペレットに対し、前記２次分離空間の下部のスリットから中心に向かって高速空気を吹き込み粒体やペレットに付着している粉体を剥離し、残存の粉体，フロス等を前記１次分離空間に吹き上げる２次分離ステップと、前記２次分離ステップで真上に吹き上げられた粉体，フロス等を含む２次空気を前記円筒内壁面の方向に向かうように方向変換させる２次空気方向変換ステップと、前記２次空気の吹き込み位置の下方から３次空気を吹き込み残存の粉体，フロス等を前記２次分離空間に吹き上げる３次分離ステップと、前記円錐筒部の下の搬出口から粉体，フロス等を除去した粒体，ペレットを連続的に取り出す搬出ステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によれば、コマの作用により真上に勢い良く上昇した粒体，ペレットは角度を持って壁方向に向きを変えるため、粒体，ペレットの円筒体上部への到達は抑えられ、製品とする粒体，ペレットのロスを格段に減少させることができる。また、粒体，ペレットの真上への上昇距離が小さくなり飛びにくくなるため、高さ方向の寸法を小さくすることができ、従来の分離装置に比較し、分離能力の向上を図りつつ装置の小形化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による粉体等の分離装置の実施の形態を示す概略正面図である。
【図２】図１の分離装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明による粉体等の分離装置の２次空気挿入と３次空気挿入の関係を説明するための正面断面図である。
【図４】本発明による分離装置に取り付けられているコマの構造を示す斜視図である。
【図５】既に実施されている分離装置の構成を説明するための概略正面図である。
【図６】測定に用いる分離装置の部分図で、（ａ）はコマを備えていないスタビライザの例を、（ｂ）は本発明によるコマを備えているスラビライザの例をそれぞれ示している。
【図７】測定に用いるプラスチックペレットの外形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は本発明による粉体等の分離装置の実施の形態を示す概略正面図、図２は図１の分離装置のＡ−Ａ断面図，図３は本発明による粉体等の分離装置の２次空気挿入と３次空気挿入の関係を説明するための正面断面図である。
各図において、図５で用いた符号と同じ符号が付されている部分は、図５で説明した部分と同じ構造，機能を持つものである。
【００１６】
したがって、円筒部２１の上部に上昇してきたフロス２６を排出する排気管２の円筒部２１への取り付け構造，その機能は図５と変わらない。また、ペレット２５の集合体を収容するホッパ１０，輸送管９の構造および１次空気（Ｉ）を導入する接線導入管４の円筒部２１への取り付け構造，円錐筒部３の形状，２次空気（II）を円錐筒部３の下部に吹き込む２次空気吹込室５の構造，３次空気（III）を取り込む下部円筒部１３，下部円筒部１３の下部に設置され、落下してくるペレット２５を分割した収容部で受け、回転させることにより下部に一定量ごと落下させるロータリーバルブ８の構造は図５と変わらない。
【００１７】
この実施の形態はホッパ１０に収容しているペレット２５に混合されていたり、ペレット２５に付着されていたりするフロス２６を排気管２から排出する場合の例である。
円筒部２１の形状は、図５の円筒部１に比較し高さ方向が小さくなっている。下部円筒部１３の上部に設けられているスタビライザ１２は、図３に示すような形の鍔１２ａを有するものである。スタビライザ１２の底面１２ｂは円形であり、下部円筒部１３の内部の直径をｄとすると、底面１２ｂの直径は０．４〜０．６ｄの寸法にしてある。下部円筒部１３の下方から３次空気を底面１２ｂの周囲部分から吹き上げ、ペレット２５を落下させる適切な空間を設けている。
【００１８】
スタビライザ１２の中央部は上部に延長され、延長先に円錐形状体のコマ１９が連結されている。コマ１９は図４に示すように２つの円錐部１９ａ，１９ｂの底面を一体化して構成したものであり、円錐部１９ｂの円錐面１９ｃの角度は垂直に対し略４５°の傾斜となっている。上昇気流の多くは、円錐面１９ｃに沿って旋回しながら吹き上がり、円筒部２１や円錐筒部３の内壁面に向かう方向に変えられる。そのため円筒部２１を真っ直ぐ吹き上がる気流を抑制できる。
【００１９】
つぎに本発明による分離装置によりペレットからフロス等を分離する場合のコマの製品飛散防止効果の測定例を説明する。
使用する分離装置は、図１に示す構成と同等であり、図６の（ａ）に示す構成（コマが存在しない）のスタビライザを用いた場合と、図６の（ｂ）に示すコマを有するスタビライザを用いた場合の製品飛散率を比較した。
使用するペレットのテストサンプルは、図７に示すプラスチックペレットで、かさ比重は０．５３，直径約３ｍｍ，厚み約１．７ｍｍのものを用いた。
製品ペレット５ｋｇを定量供給しながら連続運転を行い、飛散したペレットの重量を測定して製品飛散率を求めた。運転は定格風量で測定した（吸引風量：２．６ｍ3 ／ｍｉｎ，２次エアー：１．０ｍ3 ／ｍｉｎ，原料投入口：１．６ｍ3 ／ｍｉｎ）。
処理量は１００ｋｇ／ｈｒ，１５０ｋｇ／ｈｒ，２５０ｋｇ／ｈｒとした。
【００２０】
測定結果を表す表１は、コマが存在しない場合で処理量がそれぞれ１００ｋｇ／ｈｒ，１５０ｋｇ／ｈｒ，２５０ｋｇ／ｈｒの場合、飛散ペレット重量（ｇ）は８７，６７，３３となり、それら製品飛散率（％）は１．７，１．３，０．６６となった。
測定結果を表す表２は、コマを有する場合で処理量がそれぞれ１００ｋｇ／ｈｒ，１５０ｋｇ／ｈｒ，２５０ｋｇ／ｈｒの場合、飛散ペレット重量（ｇ）は１．６，１．１，０．４７となり、それら製品飛散率（％）は０．０３２，０．０２２，０．００９４となった。
（評価）コマ有りは、コマ無しに比較し、飛散量は約１／５０倍に軽減された。また、処理量が増加することにより飛散率も小さくなることが理解できる。
【表１】
0006778009.tif 000002
【表２】
0006778009.tif 000003
【００２１】
以上の実施の形態は、スタビライザの上に円錐面のコマを備えた例を説明したが、円錐面だけでなく、例えば円に近い角錐面のコマなどを設けても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
粒体やペレットなどから、該粒体，ペレットに付着，混入している粉体やフロス（絹糸のような細い糸状のゴミ）などを分離する分離装置である。
【符号の説明】
【００２３】
１，２１  円筒部
２  排気管
２ａ  排気管入口開口
３  円錐筒部
４  接線導入管
５  ２次空気吹込室
６  ２次空気用送風機
７  排気用送風機
８  ロータリーバルブ（エアロッカ排出機）
９  輸送管
１０  ホッパ
１２  スタビライザ
１３  下部円筒部
１５  粒体
１６  粉体等
１８  ３次空気用送風機
１９  コマ（円錐形状体）
１９ａ，１９ｂ  円錐部
１９ｃ  円錐面
２５  ペレット
２６  フロス（絹糸のような細い糸状のゴミ）
【図１】
0006778009.tif 000004
【図２】
0006778009.tif 000005
【図３】
0006778009.tif 000006
【図４】
0006778009.tif 000007
【図５】
0006778009.tif 000008
【図６】
0006778009.tif 000009
【図７】
0006778009.tif 000010