(57)【要約】【課題】  ふるい上での原料の分散性が良好で、また微粉の分離に優れた分級機を提供する。【解決手段】  本発明の分級機は、原料の投入口２および製品粒の排出口３が設けられたケーシング１と、前記投入口２から投入された原料を、製品粒と微粉とが入り混じった分別粉粒と、製品粒より大径の粗大粒とに分別すると共に前記ケーシング１の内部空間を上部空間７Ｕと下部空間７Ｄとに斜めに区画するふるい５，６を備える。前記分別粉粒から微粉を気流分離するように前記下部空間７Ｄ内に空気流を送風する微粉分離用送風口１１と、気流分離された微粉を空気流とともに排気する排気口１２と、さらに前記投入口２から投入された原料を前記上部空間７Ｕ内で飛散、分散させる空気流を送風する原料分散用送風口１４が前記ケーシング１に設けられる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料から所定サイズの製品粒を分別する分級機であって、
上部に原料を投入する投入口が、底部に分別された製品粒を排出する排出口が設けられたケーシングと、
前記投入口から投入された原料を、製品粒と微粉とが入り混じった分別粉粒と、製品粒よりも大径の粗大粒とに分別するふるい目を有し、前記ケーシングの内部空間を上部空間と下部空間とに斜めに区画するふるいを備え、
前記粗大粒を回収する回収口と、前記分別粉粒から微粉を気流分離するように前記下部空間内に空気流を送風する微粉分離用送風口と、気流分離された微粉を空気流とともに排気する排気口と、さらに前記投入口から投入された原料を前記上部空間内で分散させる空気流を送風する原料分散用送風口が前記ケーシングに設けられた、分級機。
【請求項２】
前記原料分散用送風口は、送風される空気流の中心線がほぼ水平方向からふるいの傾斜側下方に１０°の範囲内になるように設けられた、請求項１に記載した分級機。
【請求項３】
前記下部空間には、前記分別粉粒が排出口に向けて落下する際に一時的に滞留させる複数の受け板が水平方向かつ鉛直方向に間隔を置いて設置された、請求項１又は２に記載した分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式製砂設備などに用いられる分級機であって、ふるいを備え、投入された原料がふるいの上部に滞留せず、効率良く原料から製品粒を分別することができる分級機に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式製砂設備において、製品粒は例えば以下の工程によって製造される。まず、大形の石材等を破砕・粉砕機にて破砕、粉砕した後、ふるい分け装置にて製品粒より大径の粗大粒と、製品粒を含む分別粉粒とに分別し、前記粗大粒は回収されて再破砕・粉砕され、他方、分別粉粒はさらにサイクロン等によって分別粉粒中の微粉（ダスト）が分離除去されて製品粒とされる。
【０００３】
かかる製造工程では種々の分別装置が必要であるため、近年、特開２００１−２０５１９７号公報（特許文献１）や特開２００２−１９２０７８号公報（特許文献２）に示すように、ふるい分け装置を用いず、原料に空気流を直接当てて、粒の重量によって種々のサイズの粒に分別すると共に微粉を気流分離する分級装置が提案されている。しかし、かかる気流分別による分級装置では、分別空気流の流量、圧力の変動により分級精度が変動し易く、仮に分別空気流を均一に制御したとしても隣接サイズの粒が混じり易く、製品粒の選別精度に劣るという問題がある。
【０００４】
また、特開２００３−５３２６８号公報（特許文献３）には、製品粒の選別精度を確実なものとするため、ケーシング内にふるいを設け、これに原料を投入するとともに加振機にてケーシングを加振し、原料をふるい目の上で移動させつつ、ふるいの裏側から送風される空気流によりふるい上で原料に混じった微粉を分離して上部排気口から排出する分級機が提案されている。しかし、この装置では、ふるい目（分級面）上の原料層を通過させて微粉を上方へ抜くものであるので、微粉の分離効率が悪いという問題がある。
【０００５】
一方、図６に示すように、上部に粉砕原料の投入口３２が、底部に製品粒の排出口３３が設けられたケーシング３１内にふるい面が斜めになるようにふるい３６が設けられ、このふるい３６に向けて底部から空気流を送風する送風口４１がケーシング３１のほぼ底部中心部に設けられた分級機がある。
この分級機によると、ケーシング３１の投入口３２から原料をクッション板３６を介してふるい３６の上に投入し、ふるい目を通過することができなかった粗大粒を回収口３８から回収して破砕・粉砕機２０側に戻し、再破砕、粉砕すると共に、ふるい３６を通過した分別粉粒（製品粒と微粉との混合粉粒）得る。この分別粉粒がケーシング３１の底に向かって落下する際、送風口４１から上方へ吹き上げられた空気流によって、製品粒に混じった微粉が気流分離される。気流分離された微粉は前記ふるい３６の上部下に開口した排気口４２から空気流とともに外部に排気されて回収され、一方、製品粒は下方へそのまま落下し、ケーシング３１の底部に開口した排出口３３から排出されて回収される。前記空気流は、微粉の気流分離のみならず、ふるい３６上での原料の分散移動を促進させる作用も有している。
【特許文献１】特開２００１−２０５１９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２０７８号公報
【特許文献３】特開２００３−５３２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記図６に示した分級機は、ふるいを通して原料を分級するため、選別精度が比較的良好であり、構造も比較的簡単であるが、ふるい上での原料の移動抵抗が大きく、特に原料が湿ったものである場合、大量の原料が投入口付近に滞留するおそれがあり、選別効率を上げるには原料の分散性をより一層促進する必要がある。また、ふるいを通過した分別粉粒は、落下過程で微粉が気流分離されるものの、その分別時間が長くとれないため、分離が不十分な傾向があり、微粉分離による選別精度のより一層の向上が求められている。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、ふるい上での原料の分散性が良好で、また微粉の分離に優れた分級機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】
【０００７】
本発明の分級機は、原料から所定サイズの製品粒を分別する分級機であって、上部に原料を投入する投入口が、底部に分別された製品粒を排出する排出口が設けられたケーシングと、前記投入口から投入された原料を、製品粒と微粉とが入り混じった分別粉粒と、製品粒よりも大径の粗大粒とに分別するふるい目を有し、前記ケーシングの内部空間を上部空間と下部空間とに斜めに区画するふるいを備え、前記粗大粒を回収する回収口と、前記分別粉粒から微粉を気流分離するように前記下部空間内に空気流を送風する微粉分離用送風口と、気流分離された微粉を空気流とともに排気する排気口と、さらに前記投入口から投入された原料を前記上部空間内で分散させる空気流を送風する原料分散用送風口が前記ケーシングに設けられたものである。
【０００８】
この分級機によれば、ふるい通過後の分別粉粒から微粉の気流分離を行う空気流を微粉分離用送風口から送風すると共に、前記微粉分離用送風口からの送風とは別に、ふるいの上方で投入原料の分散を行う空気流を原料分散用送風口から送風するので、投入原料の分散及び微粉の分離を促進することができる。これにより、製品粒の選別効率及び選別精度を向上させることができる。
【０００９】
上記分級機において、前記原料分散用送風口は、その送風空気流の中心線がほぼ水平方向からふるいの傾斜側下方に１０°の範囲内に設定することが好ましい。この角度範囲内に設定することにより、原料の上部空間内での分散を促進することができるほか、空気流によって飛散した原料粉粒によるケーシング内面の摩耗や破損を軽減することができ、また原料粉粒や、上部空間内で分離した微粉が投入口側へ舞い上がるのを防止することができる。
【００１０】
また、上記分級機において、下部空間で分別粉粒が底部に向けて落下する際に一時的に滞留させる複数の受け板を水平方向かつ鉛直方向に間隔を置いて設置することができる。この受け板を設けることにより、分別粉粒の落下速度を減速させることができ、分別粉粒が微粉分離用の空気流を受ける時間が長くなるため、微粉の気流分離をより促進することができる。しかも、受け板には次々に落下してくる分別粉粒が堆積するため、表面摩耗が抑制され、耐久性も良好である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の分級機によれば、ふるい通過後の分別粉粒から微粉の気流分離を行う空気流を微粉分離用送風口から送風すると共に、前記微粉分離用送風口からの送風とは別に、ふるいの上方で投入原料の分散を行う空気流を原料分散用送風口から送風するので、投入原料の分散及び微粉の分離を促進することができ、これにより製品粒の選別効率及び選別精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の分級装置の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態に係る分級装置を示しており、この分級装置は、上部に原料の投入口２が、底部に製品粒の排出口３が設けられたケーシング１と、粒径が製品粒の粒径より数倍程度大きい大径粒を原料から分別する一次ふるい５と、前記一次ふるい５の下側に並設され、一次ふるい５のふるい目（粗目）を通過した一次分別粉粒から粗粒と二次分別粉粒（製品粒および微粉の混合粉粒）を分別するふるい目（細目）を備えた二次ふるい６とを備えている。
【００１３】
前記一次ふるい５、二次ふるい６は、ケーシング１の内部空間を斜めに区画するように斜めに設置されており、前記一次ふるい５の上部に上部空間７Ｕが、前記二次ふるい６の下部に下部空間７Ｄが、前記一次ふるい５と二次ふるい６との間にはふるい間空間７Ｍが形成される。前記上部空間７Ｕを形成するケーシング１の側壁には、前記一次ふるい５を通過できずに分別された大径粒並びに前記二次ふるい６を通過できずに分別された粗粒を回収する回収口８が一次ふるい５、二次ふるい６の下端部に開口している。また、前記上部空間７Ｕにおいて、投入口２の下部には投入口２から投入された原料が直接、前記一次ふるい５の上に落下するのを防止するクッション板９が設けられている。
【００１４】
前記下部空間７Ｄを形成するケーシング１の側壁には、前記二次ふるい６を通過して落下する二次分別粉粒に対して横方向から空気流を吹き付けるように送風する微粉分離用送風口１１が二次ふるい６の下端側で、排出口３の上部近傍に開口しており、一方前記二次ふるい６の上端側の側壁には前記空気流を微粉と共に排気回収する排気口１２が開口している。
【００１５】
また、上部空間７Ｕを形成するケーシング１の側壁には、投入口２から投入された原料がクッション板９を介して一次ふるい５側に落下する際、原料が上部空間７Ｕ内で投入側の反対方向に飛散、分散するように、横方向から空気流を送風する原料分散用送風口１４が開口している。前記空気流は前記クッション板９の端部に垂設されたスカート部に設けた開口を通して上部空間７Ｕ内に送風されるが、前記原料分散用送風口１４と前記スカート部の開口とは送風ダクトによって適宜接続するようにしてもよい。もちろん、前記微粉分離用送風口１１、原料分散用送風口１４は、送風機（ブロアー）や空気圧縮機などの適宜の送風源に連通接続される。前記原料分散用送風口１４から送風される空気流は、その中心線方向（図中の矢印方向）が水平方向からふるいの傾斜方向側に向けてやや斜め下方、好ましくは１０°以内の範囲に設定することが好ましい。
【００１６】
上記分級機によれば、投入口２に投入された原料は、クッション板９の上に落下した後、さらに一次ふるい５に向けて落下する。この際、原料分散送風口１４から送風された空気流に当たって上部空間７Ｕ中に飛散し、分散した状態で第１ふるい５上に落下し、ここで大径粒と一次分別粉粒とに分別される。原料分散送風口１４から送風される空気流の中心線を前記水平方向からふるい傾斜側下方へ１０°程度の範囲に設定することで、優れた原料の分散性が得られ、またケーシング１の側壁との間隔が広く取れることから、飛散した原料粉粒の衝突によるケーシング内面の摩耗や破損が防止され、さらに原料粉粒および原料中の微粉が投入口へ吹き上げられ難いという利点がある。
【００１７】
第１ふるい５によって、原料はふるい目を通過した一次分別粉粒と、通過できなかった大径粒とに分別される。一次分別粉粒は、さらに第２ふるいによって、ふるい目を通過した二次分別粉粒（製品粒および微粉の混合粉粒）と、通過できなかった粗粒とに分別される。前記大径粒及び粗粒は、ふるいの下端部の回収口８から外部へ排出され、再び破砕・粉砕機２０に戻されて再破砕・粉砕され、原料に加えられる。
【００１８】
一方、前記二次分別粉粒は、落下過程で横方向から微粉分離用送風口１１から斜め上方に送風された空気流によって微粉が気流分離され、微粉は空気流とともに排気口１２から排気回収される。微粉が除去された製品粒はそのままケーシング１の底部に落下し、底部に開口した排出口３から排出回収される。
【００１９】
上記第１実施形態では、原料分散用送風口１４から送風される空気流の中心線を水平方向ないしふるいの傾斜側下方に若干傾斜するようにしたが、図２に示すように、水平方向より若干斜め上方としてもよい。また、図３に示すように、ふるい間空間７Ｍの上部から一次ふるい５の原料落下部付近に指向する方向としてもよい。もっとも、図２の分散用空気流の場合、一次ふるい５での分散性が二次ふるい６の堆積物の影響を受けやすい傾向がある。また、図２及び図３の分散用空気流の場合、送風を強くするとケーシング内面の摩耗や投入口への微粉の巻き上げが生じやすくなる傾向がある。
また、第１実施形態では、ふるいを２段設けたが、製品粒を分別するには二次ふるい６だけでもよい。もっとも、本実施形態のように一次ふるい５を並設することで、原料の分散性、分別性を向上させることができる。さらに、微粉分離用送風口１１から送風された空気流が上部空間７Ｕに及ぼす影響を抑制することができ、上部空間７Ｕにおける微粉の巻き上げを抑制することができる。また原料分散用送風口１４から送風される空気流への干渉を抑制することができるため、上部空間７Ｕにおける原料の分散性をより向上させることができる。
【００２０】
次に、本発明の分級機の第二実施形態について図４を参照して説明する。なお、第一実施形態にかかる分級機に対応する各部は、同符号を付して説明を省略する。
この実施形態にかかる分級機では、下部空間７Ｄにおいて、二次分別粉粒を一時的に滞留させる受け板１６が水平方向、鉛直方向に間隔を置いて千鳥状に設置されている。前記受け板１６は、水平方向に延設された横板部と、横板部の排気口１２側の端部が上方に折り曲げられた低背の屈曲部とからなるＬ字形鋼板で形成されている。かかる受け板１６を設けることで、二次ふるい６を通過した二次分別粉粒が下方へ落下する際に減速され、気流分離する空気流を受ける時間が長くなるため、微粉の分離効率が向上し、製品粒への混入をより一層抑制することができ、ひいては製品粒の選別精度をより向上させることができる。しかも、受け板１６には次々に落下してくる二次分別粉粒が一時的に堆積するため、表面摩耗が抑制され、耐久性も良好である。この受け板１６を設けた分級機では、図６に示す従来タイプ（但し、ふるいは実施形態と同様、一次、二次ふるいを設けたもの）に比して、製品粒の選別効率は１．５倍程度、微粉の回収率は２倍程度向上させることができる。
【００２１】
さらに、前記第一、第二実施形態の分級機において、図５に示すように、ケーシング１の上壁に浮遊微粉回収口１７を設けることができる。これにより、上部空間７Ｕ内で舞い上がった浮遊微粉回収することができ、微粉の回収率をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る分級機の縦断面模式図を示す。
【図２】第１実施形態に係る分級機において、原料分散用空気流の送風方向が異なる変形例の縦断面模式図を示す。
【図３】第１実施形態に係る分級機において、原料分散用空気流の送風方向が異なる他の変形例の縦断面模式図を示す。
【図４】第２実施形態に係る分級機の縦断面模式図を示す。
【図５】第２実施形態に係る分級機の変形例の縦断面模式図を示す。
【図６】従来のふるいを備えた分級機の縦断面模式図を示す。
【符号の説明】
【００２３】
１  ケーシング               ２  投入口
３  排出口                   ５  一次ふるい
６  二次ふるい               ７Ｕ  上部空間
７Ｄ  下部空間               ８  回収口
１１  微粉分離用送風口       １２  排気口
１４  原料分散用送風口       １６  受け板
【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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