JP3050946B2 - サイクロン装置 - Google Patents
サイクロン装置Info
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Description
体を粒径によって選り分ける装置、詳しくは、集塵ある
いは分級のために、粉体中の粗粉と微粉を分けて少なく
ともその一方を回収するために用いられるサイクロン装
置、具体的には分級装置あるいは集塵装置に関するもの
である。
磨性などの機能向上や改善を目的とした有用な無機充填
剤として、あるいはそれ自体が薬品の担持体であるとか
研磨剤などとして単独に製品となる分野等、無機物質で
あるセラミックや有機物質の粉体を取り扱う分野におい
ては、技術の高精度化,製品の高品質化等の要求から、
材料の種類の選択だけでなく、選択された材料がもつ物
理的,化学的な性質を多面的に検討することが非常に重
要となってきている。
レベルやそれ以下の粉体を取り扱い分野では、例えばそ
の粉体の表面積の大小は、実現しようとする技術的な課
題に対して物理的にも化学的にも多大な影響をもつこと
はしばしばあり、これに直接的に関係があるものの一つ
が、使用する材料の粒径や粒度分布である。例えば1〜
100μmの範囲で分布する粉体を用いた場合と、1〜
5μmで分布する粉体を用いた場合において、期待する
効果に大差のあることは種々の分野でよくみられること
である。
面平滑度が無視できない感熱記録紙等の技術分野におい
ては、インキのにじみ防止等の目的で紙表面のコート層
に充填する無機材料の粒度分布は、にじみ防止という直
接的な要求は満たせる場合であっても、シートの表面平
滑度が満足できない場合には到底実用に供し得ないこと
もある。
な粉体を取り扱う技術分野においては周知のことであ
り、このため種々の分野において、使用粉体の粒度分布
を調整する目的等のために従来から様々な分級装置が提
案されてきている。例えば回転ロータを使用した強制的
な遠心力の作用とこの遠心力に逆向する内向きの空気流
の作用で粗粉と微粉を分級する回転ロータ式分級装置、
サイクロン塔の原理を利用したサイクロン式分級装置等
々が提案されている。そして後者のサイクロン式分級装
置は、構造が簡単で、回転ロータ等の稼動部分がなく、
保守点検の負担も小さいという利点をもつことが知られ
ている。
来一例の構成概要を示したものであり、図において1は
粉体フィーダーであり、分級対象の粉体を貯留し、フィ
ーダースクリュー2によって連続的に粉体搬送管3に粉
体を供給する。この粉体搬送管3にはバルブ4から加圧
空気が送り込まれていて、上記供給された粉体をサイク
ロン塔5の粉体導入部6に吹込まれる。
上部の直筒部5aと下部の逆円錐台形筒部5bとから成
っていて、その下端は粗粉貯留槽7に開口している。ま
たサイクロン塔5の天井部からは、微粉取り出しのため
の一次空気取り出し筒9が塔内部の一定高さの位置まで
垂下されてその下端が開口され、塔内部に負圧を作用す
るように設けられている。10は微粉回収のために一次
空気取り出し筒9の外部に連結されたフィルターであ
り、風量計11,開閉バルブ12を通して吸引ポンプ1
3に接続されている。
には、粉塵を含む気体から出来るだけ多くの粉塵を回収
して、大気に排出する空気中の粉塵量を少なくするため
の集塵装置として、広く汎用されている。
なサイクロン装置を使用した従来の分級装置や集塵装置
を改良することを課題とする。
体を含んだ空気の吹込みによってサイクロン塔内に渦流
が生じこの流れの中の粉体に与えられる遠心力の大きさ
と、上記のような一次空気取り出し筒9から該渦流の中
心部に作用する上方向への吸引力のバランスで、粒径の
大きな粗粉は前者の遠心力の作用をより大きく受けて渦
流に乗ったまま次第に下方に移行して下端の粗粉回収貯
槽に入り、微粉は後者の吸引力の作用をより大きく受け
て上部の一次空気取り出し筒からフィルターに回収され
る。したがってこれにより粗粉,微粉の選り分けが行な
われる。
含まれていてもこれを粗粉と選り分けることはできない
ため、かかる粗大な粒子は粗粉側に混入することにな
る。これでは高精度な分級ができないことになるし、特
に粗粉側の粉体を所定の分布範囲内のものとして取り出
したいような場合の分級には限界がある。
高価な粉体を含む排気ガス中からこの粉体を回収してそ
の再利用を図ることを意図した場合、目的とする粉体よ
りも極微細で再利用に適しない微粉体や、作業環境によ
って混入することがある粗大な粒子を同時に除去するこ
とができれば、回収粉体の再利用を有利とできる場合も
ある。
望されている技術的な改善課題や、従来技術では解決で
きなかった課題に対して新規な提案を提供するものであ
り、その目的の一つは、従来のサイクロン装置では実現
できなかった微粉,粗粉及び粗大粒子の選り分けを同時
におこなうことができる装置、特に構造が簡単でかつ保
守点検が容易であり、したがっていわゆる分級コストの
安価なサイクロン装置を提供することにある。
ン装置を備えた分級装置を提案することにある。
能な粗粉を回収することを目的とした集塵装置に好適に
用いられるサイクロン装置を提供することにある。
上側の直筒部及びこの直筒部から下方に連続しかつ最下
端に向かって径が漸減する下側の逆円錐台形筒部をもつ
サイクロン塔の胴筒と、分散粉体を含んだ空気流を前記
直筒部の上端付近でその内周に沿って吹込むように設け
られた粉体導入ガイド部と、吹込まれた空気流が胴筒内
周面に沿って流れることで形成する渦流に乗り沈降する
嵩比重の大きな粗粉を回収するために前記胴筒下端に設
けられた粗粉回収手段と、胴筒上部の中央位置から直筒
部内に一定長垂下されて開口した筒体により前記渦流の
中心部に上方からの弱い吸気を作用する吸気手段とを備
えたサイクロン装置において、前記直筒部の下端近傍の
内壁に、直筒部の内壁面を周状に切欠き、かつその周状
切欠きの下側縁から直筒部の内壁面よりも若干その径を
小さくした立上げ壁を、該周状切欠きの上側縁より上側
まで立ち上げて、この立上げ壁と直筒部の内壁面との間
で胴筒内に上側に向かって開口した周状のスリット開口
を設けた特徴とするサイクロン装置を完成した。
おいては、渦流が流通する動的な状態におかれたサイク
ロン塔内において、粗大粒子は小さな粒子に比べて渦流
からより大きな遠心力の作用を受けるため、サイクロン
塔の内壁面に沿って浮遊,流通する確率が高く、したが
って上記周状のスリット開口からこの粗大粒子を選択的
に選り分けることができる。本発明の構成はかかる知見
に基づき、また以下の実施例で述べる効果が実験的に確
認された事実に基づいて、採用されたものである。
側には、このスリット開口を通過した粉体を回収するた
めの適当な手段を設けることも好ましい。このためには
例えば、スリット開口を通過した粉体を貯留し、必要に
応じて適宜開くことができるボックスを周状に設けてお
くような構成を例示できる。
スリット開口の形成位置、あるいはスリット開口の開口
程度は、サイクロン塔に対する吹込み空気流の速度、風
量、サイクロン塔の直径や塔高(特に直筒部の縦寸
法)、粗粉及びこれから選り分けようとする粗大粒子の
粒径の値等々によって必ずしも一律に決めることはでき
ないが、これは実験的にあるいは経験的に定めることが
できる。なおスリット開口を逆円錐台形筒部に設けるよ
うにすると、直筒部から該逆円錐台形筒部に移行する渦
流の状態が変化するため、分離しようとする粗大粒子と
粗粉の選り分け基準の設定が難しくなるため、好ましく
は直筒部に設けることがよい。
のではないが一般的には1mm〜5mm、好ましくは1
mm〜3mm程度で十分である。また、スリット開口が
開いている向きは、上方から連続する直頭部の垂直内壁
面に対して若干内側に開口形成用の壁面を設けること
で、上方に向かって開いた開口を有するスリット開口を
設けることができる。
中央から垂下される一次空気取り出し用の筒の下端開口
の位置とは特に関係なく設定できる。
に上方から作用する弱い負圧により吸引された空気が流
通される経路の下流に、この流通空気中に含まれる微粉
を回収するフィルターなどの微粉回収手段を設けて、上
記粗粉回収手段で回収される粗粉と、該微粉回収手段で
回収される微粉を分級するサイクロン式分級装置として
好適に使用することができる他、空気流に含まれる粉塵
の中から粗粉を除去するサイクロン式集塵装置としても
使用できる。
体を導入する粉体導入ガイド部は、径寸法が円周方向に
沿って漸増する粉体ガイド用内周壁面を半円周以上に渡
って有する円周渦巻構造型のものが好ましい。
明する。
装置に第1図で図示したサイクロン装置を適用したもの
であり、この図で説明する本実施例においては、サイク
ロン塔のみを示し、他の部分の図示は省略した。
をもつサイクロン塔であり、上部の直筒部32と、これ
から実質的に下方に連続された逆円錐台形部33とから
なっている。また直筒部32の上端部には、塔壁面から
径外側に張り出す形式で、その半径が略一周に渡って弧
状に漸増する渦巻状のガイド壁面33が設けられて粉体
導入部34を形成している。35は胴筒の下端に設けら
れた粗粉回収ボックス、36はサイクロン塔の天面中央
から胴筒内に一定長垂下された微粉取出筒であり、微粉
を取り出すために外部から一定の負圧が与えられてい
る。
ては、直筒部32の下端縁近傍に、直筒部32の内壁面
を周状に切欠き、かつその周状切欠き39の下側縁か
ら、直筒部の内壁面よりも若干その径を小さくした立上
げ壁37を、該周状切欠き39の上側縁より上側まで立
ち上げて、この立上げ壁37と直筒部の内壁面との間で
スリット開口38を形成するようにしている。
切欠き39の外側には、スリット開口38を通して胴筒
の外側に出てくる粗大粒子を溜めておくためのコレクシ
ョンボックス40が周状に設けられている。
性能を確認するために、以下の寸法関係を有するように
構築されたサイクロン式分級装置を用いて分級テストを
行なった。
42はコレクションボックス40で回収され、また粗粉
41は粗粉回収ボックスで回収されて、特に3μm以上
の粒径の粗大粒子の殆どがコレクションボックス40に
回収されていることが明らかである。
本発明のサイクロン装置が従来にない粗大粒子の分級と
いう優れた効果を発揮できることが明かとなったが、本
発明は上記実施例1のテストを行なった装置に限定され
るものではなく、各部の寸法を変更することも当然出来
る。第3図(a)〜(c)はその寸法を若干変更した場
合のサイクロン装置を概略的に示したものであり、図
(a)はスリット開口の形成位置(胴筒上端から)をh
=53mm、微粉取出筒の垂下長をS=53mm、スリ
ット開口の幅をw=1mmとした場合であり、図(b)
はh=63mm,S=63mm,w=1mmとした場合
であり、図(c)はh=73mm,S=73mm,w=
1mmとした場合である。
装置において、粗大粒子を分離するためのスリット開口
38を設けた場合と、これを設けなかった場合の分級精
度を比較するために以下の分級テストを行なった。
外は上記分級テスト1と同様の試験を行なった。また同
様にしてスリット開口を設けなかった以外は同じ構成の
サイクロン装置を使用して比較試験を行なった。
よって第4図に示した。この図から明かであるように、
スリット開口を設けた場合には、このスリット開口を設
けなかった場合に比べて粒径の大きい部分(0.6μm
以上)で分級曲線が立ち上がっており、本発明のサイク
ロン装置によって分級精度の向上することが認められ
た。
外は上記分級テスト1と同様の試験を行なった。また同
様にしてスリット開口を設けなかった以外は同じ構成の
サイクロン装置を使用して比較試験を行なった。
よって第5図に示した。この図から明かであるように、
スリット開口を設けた場合には、分級テスト2と同様に
スリット開口を設けなかった場合に比べて粒径の大きい
部分で分級曲線が立ち上がっており、本発明のサイクロ
ン装置によって分級精度の向上することが認められた。
よれば、従来のサイクロン装置では実現できなかった微
粉,粗粉及び粗大粒子の選り分けを同時におこなうこと
ができるという効果がある。
で、分級精度の高いサイクロン式分級装置を提供できる
という効果があり、しかも構造が簡単でかつ保守点検が
容易であるため、設備及び運転コストが安価なサイクロ
ン装置を提供できるという効果がある。
収することを目的とした集塵装置にも好適に利用できる
という効果もある。
分級装置の一実施例のサイクロン塔部分の構成概要を示
した縦断面図であり、第1図(b)は同図(a)の矢印
で示したA部の拡大断面図である。
粗粉及び粗大粒子の粒度分布をを示した図である。
筒部の構造が異なる胴筒を備えたサイクロン装置の概要
を説明するための図である。
を測定した結果を示した図である。
寸法が異なる装置を用いて分級効率を測定した結果を示
した図である。
級装置の全体構成概要を示した図である。
粉体搬送管、4:バルブ、5:サイクロン塔、6:粉体
導入部、7:粗粉貯留槽、9:一次空気取り出し筒、1
0:フィルター、11:風量計、12:開閉バルブ、1
3:吸引ポンプ、31:サイクロン塔、32:直筒部、
33:逆円錐台形部、34:粉体導入部、35:粗粉回
収ボックス、36:微粉取出筒、37:立上げ壁、3
8:スリット開口、40:コレクションボックス、4
1:粗粉,42:粗大粒子。
Claims (2)
- 【請求項1】 上側の直筒部及びこの直筒部から下方に
連続しかつ最下端に向かって径が漸減する下側の逆円錐
台形筒部をもつサイクロン塔の胴筒と、分散粉体を含ん
だ空気流を前記直筒部の上端付近でその内周に沿って吹
込むように設けられた粉体導入ガイド部と、吹込まれた
空気流が胴筒内周面に沿って流れることで形成する渦流
に乗り沈降する嵩比重の大きな粗粉を回収するために前
記胴筒下端に設けられた粗粉回収手段と、胴筒上部の中
央位置から直筒部内に一定長垂下されて開口した筒体に
より前記渦流の中心部に上方からの弱い負圧を作用する
吸気手段とを備えたサイクロン装置において、 前記直筒部の下端近傍の内壁に、直筒部の内壁面を周状
に切欠き、かつその周状切欠きの下側縁から直筒部の内
壁面よりも若干その径を小さくした立上げ壁を該周状切
欠きの上側縁より上側まで立ち上げて、この立上げ壁と
直筒部の内壁面との間で胴筒内に上側に向かって開口し
た周状のスリット開口を設けた特徴とするサイクロン装
置。 - 【請求項2】 請求項1において、スリット開口を通過
した粉体を回収する上記胴筒外側の粗大粒子回収手段を
設けたことを特徴とするサイクロン装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3124048A JP3050946B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | サイクロン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3124048A JP3050946B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | サイクロン装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04349951A JPH04349951A (ja) | 1992-12-04 |
JP3050946B2 true JP3050946B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=14875702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3124048A Expired - Lifetime JP3050946B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | サイクロン装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3050946B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07204540A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-08-08 | Nippon Paint Co Ltd | 粉体塗料の供給方法とその塗装装置 |
US6168641B1 (en) | 1998-06-26 | 2001-01-02 | Akteibolaget Electrolux | Cyclone separator device for a vacuum cleaner |
US8875903B2 (en) | 2007-03-19 | 2014-11-04 | Palo Alto Research Center Incorporated | Vortex structure for high throughput continuous flow separation |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3124048A patent/JP3050946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04349951A (ja) | 1992-12-04 |
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