JP3748557B2 - 粒体から粉体等を分離する方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体相互の分離方法、例えば粒子に付着している微粉と粒子を分離する分離方法および前記方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微粉が粒子に付着していない場合には、篩を用いて分離することができる。しかしながら、粒子に微粉が付着している場合には篩で分離は不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
微粉が粒子に付着している場合には、空気流で粉体と粒子を分離して軽い粉体を吹き上げて分離しようとすると粒子までも吹き上げてしまうという問題が生ずる。特に粒子が軽い場合には、容易ではない。
【０００４】
本発明の目的は、前述のような粒子と粉体を分離するのに適した方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は前記方法を実施するための装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による請求項１記載の方法は、上から順に排気管、円筒状の１次分離空間、２次分離空間、搬出口を備える縦形筒を用いて、粒体から粉体等を分離する方法であって、前記分離対象である粉体等を含む粒体を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旋回する方向に導入し、前記粒体中に混じっている粉体等の大部分を管内の気流によって上昇させ、前記旋回方向とは反対方向に開口する前記排気管から粉体等を排出分離し、粒体を自重で２次分離空間に落下させる１次分離ステップと、前記２次分離空間に落下してくる粒体に対し、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２次空気を吹き込み粒体中の残存粉体等を前記１次分離空間に吹き上げる２次分離ステップと、および前記２次分離空間の下の搬出口から粒体を連続的に取り出す搬出ステップと、を含んでいる。
本発明による請求項２記載の方法は、請求項１記載の方法において、前記２次空気吹き込み位置の下方から３次空気を上向きに吹き込み残存粉体等を前記２次分離空間に吹き上げる３次分離ステップとを設けている。
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明による請求項３記載の装置は、粒体から粉体等を分離する装置であって、
上部に粉体等を排出する排気管の開口部を壁の接線方向に有する円筒部と、
前記円筒部の下部に設けられた円錐部と、
前記円筒部で粉体等を含む粒体を１次空気と共に前記円筒部の内周に沿って前記排気管の開口部に対向しない方向に旋回するように送出する粒体送出手段と、
前記円錐部の下部で前記円筒部から落下してきた粉体等を含む粒体に前記円錐部の円周スリットから高圧空気を吹き込んで粉体等を前記円筒部に上昇させる２次空気送出手段と、および
前記２次空気送出手段の下方に設けられた粒体を排出する手段と、を含んでいる。
【０００７】
本発明による請求項４記載の装置は、請求項３記載の装置において、前記２次空気送出手段の下方から、３次空気を吹き上げる３次空気吹き上げ手段を設けている。
【０００８】
本発明による請求項５記載の装置は、請求項３記載の装置において、
前記２次空気送出手段は、前記スリットから前記円錐部の下端中央に設けられたスタビライザに向けて高速２次気流を吹き出すものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面等を参照してさらに詳しく説明する。
後述する実施例は粒子から粒子の細片と粉体のような粒体／小嵩の粒体と前記粉体（以下、単に粉体等）を分離する方法に係るものである。
本発明による方法は基本的に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）分離を行なう方法（１次空気利用法）のみで分離する従来の方法に対して、その下方でさらに空気（２次空気）を吹き込む方法を採用している。
またより完全な分離を実現するために、前記２次空気送出手段の下からさらに空気（３次空気）を吹き込むステップを設ける。
【００１０】
図１は、本発明による方法を実施するための実施例装置の概略正面図であり、内部の構造を示すために一部破断して示してある。図２は、前記実施例装置の平面断面図である。図３は、前記実施例の２次空気挿入と３次空気の挿入の関係を説明するための正面断面図である。
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。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下向きに接続されている。１次空気の形成する気流は管内壁に沿って下方向に向かって旋回しようとする。後述する排気用送風機と２次空気の導入により、円筒部１の中心の気流は全体として上昇気流となる。
【００１１】
円筒部１の上部には、排気管２を有し、下部に円錐部３が設けられている。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は円筒部１の上部から引き出される。なお、１次空気を圧送する方法も可能である。
排気管２は図２に示すように、前記円筒部１で前記旋回方向とは逆方向に向かって開口している。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。
【００１２】
円筒部１の下端には円錐部３が配置されている。この円錐部３の下端開口と下側の円筒部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の形状は図３に拡大して示してある。スタビライザ１２は、図３中の矢印が示すように、２次空気の流れをスタビライズ（流れを整える）する。
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。円筒部１３の内径をｄとすると、スタビライザ１２の鍔の直径を０．４〜０．６ｄとしてある。このようにして、２次空気吹き込み（送出）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の下の円筒部１３には３次空気用送風機１８が配置されている。
【００１３】
２次空気吹込室５には２次空気用送風機６が接続され、前記スリットを介して２次空気が全周から容器内に吹き込まれる。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バルブ８が設けられている。ロータリバルブ８は気密を保って回転し、粒体のみを排出する。
【００１４】
（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の内部に導入される。前記円筒部１内に導入された粉体等を含む粒体は図２に示すように円筒内壁面に沿って水平またはやや下向きに導入され、１次分離ステップが開始される。円筒部１内は前述した１次空気（Ｉ）、および後述する２次空気（II）および３次空気（III)の導入により中心部に上昇気流が形成されている。
前記粒体中に混じっている粒体の一部と粉体等の大部分が管中心部の上昇気流によってその排気管２の入口開口２ａに導かれる。粒体は、自重で下方円錐部３に落下させられる。
（２次分離ステップ）前記１次分離ステップで下方の円錐部３に落下してくる粒体に対し、前記円錐部３の下部空間に前記スリットから空気を吹き出して粒体中に残存する粉体等を前記円筒部空間、１次分離ステップが行なわれる空間、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の鍔と下側の円筒部１３の内径間から落下しようとする粉体等１６を吹き上げる。粒体はさらに落下する。
（搬出ステップ）前述の実施例同様に、粉体等が除去された粒体１５は、前記円錐部３の下端からさらに円筒部１３を通過して落下し、下端排出部からロータリバルブ８の動作により連続的に取出される。
【００１５】
図２に示されているように、排気管２は前記円筒部１で前記旋回方向とは逆方向に向かって開口している。そのため慣性の小さい粉体等は、排気管２により引き出される。相当量の粒体も前記円筒部１の上方まで運ばれるが、排気管２からは殆ど排出されない。
本件発明者は排気管２の開口が旋回粒に向かう方にした比較装置を作り実験を行ったが、僅かではあるが、粒子が粉体等とともに排出される。しかし前述の実施例のようにすると、粉体等とともに排出される粒体は前記比較装置の排出量の１／１０〜１／２０となった。
なおいずれの実施例も以下の空気量の吹き込みにより行われた。
１次空気（Ｉ） ３．５ ｍ3
２次空気（II） １．２５ ｍ3
３次空気（III) １．２５ ｍ3
【００１６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、２次空気の挿入を行い第２次分離ステップを行なうことにより、従来装置に比較して粉体等の分離回収効率を向上させることができる。またスタビライザを用いることにより第２次分離ステップの効率を向上できる。さらに３次空気の挿入を行い第３次分離ステップを行なうことにより粉体等を完全に回収することが可能となった。
【００１７】
以上詳しく説明した実施例について、本発明の範囲内で種々の変形を施すことができる。１次空気、２次空気、３次空気の混合比は、対象物、量によって、最適比率を種々選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための実施例装置の概略正面図である。
【図２】前記実施例装置の平面断面図である。
【図３】前記実施例の２次空気挿入と３次空気の挿入の関係を説明するための正面断面図である。
【符号の説明】
１ 円筒部
２ 排気管
２ａ 排気管入口開口
３ 円錐部
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 円筒部（下側）
１５ 粒体
１６ 粉体等
１８ ３次空気用送風機
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体相互の分離方法、例えば粒子に付着している微粉と粒子を分離する分離方法および前記方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微粉が粒子に付着していない場合には、篩を用いて分離することができる。しかしながら、粒子に微粉が付着している場合には篩で分離は不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
微粉が粒子に付着している場合には、空気流で粉体と粒子を分離して軽い粉体を吹き上げて分離しようとすると粒子までも吹き上げてしまうという問題が生ずる。特に粒子が軽い場合には、容易ではない。
【０００４】
本発明の目的は、前述のような粒子と粉体を分離するのに適した方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は前記方法を実施するための装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による請求項１記載の方法は、上から順に排気管、円筒状の１次分離空間、２次分離空間、搬出口を備える縦形筒を用いて、粒体から粉体等を分離する方法であって、前記分離対象である粉体等を含む粒体を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旋回する方向に導入し、前記粒体中に混じっている粉体等の大部分を管内の気流によって上昇させ、前記旋回方向とは反対方向に開口する前記排気管から粉体等を排出分離し、粒体を自重で２次分離空間に落下させる１次分離ステップと、前記２次分離空間に落下してくる粒体に対し、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２次空気を吹き込み粒体中の残存粉体等を前記１次分離空間に吹き上げる２次分離ステップと、および前記２次分離空間の下の搬出口から粒体を連続的に取り出す搬出ステップと、を含んでいる。
本発明による請求項２記載の方法は、請求項１記載の方法において、前記２次空気吹き込み位置の下方から３次空気を上向きに吹き込み残存粉体等を前記２次分離空間に吹き上げる３次分離ステップとを設けている。
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明による請求項３記載の装置は、粒体から粉体等を分離する装置であって、
上部に粉体等を排出する排気管の開口部を壁の接線方向に有する円筒部と、
前記円筒部の下部に設けられた円錐部と、
前記円筒部で粉体等を含む粒体を１次空気と共に前記円筒部の内周に沿って前記排気管の開口部に対向しない方向に旋回するように送出する粒体送出手段と、
前記円錐部の下部で前記円筒部から落下してきた粉体等を含む粒体に前記円錐部の円周スリットから高圧空気を吹き込んで粉体等を前記円筒部に上昇させる２次空気送出手段と、および
前記２次空気送出手段の下方に設けられた粒体を排出する手段と、を含んでいる。
【０００７】
本発明による請求項４記載の装置は、請求項３記載の装置において、前記２次空気送出手段の下方から、３次空気を吹き上げる３次空気吹き上げ手段を設けている。
【０００８】
本発明による請求項５記載の装置は、請求項３記載の装置において、
前記２次空気送出手段は、前記スリットから前記円錐部の下端中央に設けられたスタビライザに向けて高速２次気流を吹き出すものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面等を参照してさらに詳しく説明する。
後述する実施例は粒子から粒子の細片と粉体のような粒体／小嵩の粒体と前記粉体（以下、単に粉体等）を分離する方法に係るものである。
本発明による方法は基本的に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）分離を行なう方法（１次空気利用法）のみで分離する従来の方法に対して、その下方でさらに空気（２次空気）を吹き込む方法を採用している。
またより完全な分離を実現するために、前記２次空気送出手段の下からさらに空気（３次空気）を吹き込むステップを設ける。
【００１０】
図１は、本発明による方法を実施するための実施例装置の概略正面図であり、内部の構造を示すために一部破断して示してある。図２は、前記実施例装置の平面断面図である。図３は、前記実施例の２次空気挿入と３次空気の挿入の関係を説明するための正面断面図である。
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。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下向きに接続されている。１次空気の形成する気流は管内壁に沿って下方向に向かって旋回しようとする。後述する排気用送風機と２次空気の導入により、円筒部１の中心の気流は全体として上昇気流となる。
【００１１】
円筒部１の上部には、排気管２を有し、下部に円錐部３が設けられている。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は円筒部１の上部から引き出される。なお、１次空気を圧送する方法も可能である。
排気管２は図２に示すように、前記円筒部１で前記旋回方向とは逆方向に向かって開口している。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。
【００１２】
円筒部１の下端には円錐部３が配置されている。この円錐部３の下端開口と下側の円筒部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の形状は図３に拡大して示してある。スタビライザ１２は、図３中の矢印が示すように、２次空気の流れをスタビライズ（流れを整える）する。
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。円筒部１３の内径をｄとすると、スタビライザ１２の鍔の直径を０．４〜０．６ｄとしてある。このようにして、２次空気吹き込み（送出）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の下の円筒部１３には３次空気用送風機１８が配置されている。
【００１３】
２次空気吹込室５には２次空気用送風機６が接続され、前記スリットを介して２次空気が全周から容器内に吹き込まれる。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バルブ８が設けられている。ロータリバルブ８は気密を保って回転し、粒体のみを排出する。
【００１４】
（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の内部に導入される。前記円筒部１内に導入された粉体等を含む粒体は図２に示すように円筒内壁面に沿って水平またはやや下向きに導入され、１次分離ステップが開始される。円筒部１内は前述した１次空気（Ｉ）、および後述する２次空気（II）および３次空気（III)の導入により中心部に上昇気流が形成されている。
前記粒体中に混じっている粒体の一部と粉体等の大部分が管中心部の上昇気流によってその排気管２の入口開口２ａに導かれる。粒体は、自重で下方円錐部３に落下させられる。
（２次分離ステップ）前記１次分離ステップで下方の円錐部３に落下してくる粒体に対し、前記円錐部３の下部空間に前記スリットから空気を吹き出して粒体中に残存する粉体等を前記円筒部空間、１次分離ステップが行なわれる空間、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の鍔と下側の円筒部１３の内径間から落下しようとする粉体等１６を吹き上げる。粒体はさらに落下する。
（搬出ステップ）前述の実施例同様に、粉体等が除去された粒体１５は、前記円錐部３の下端からさらに円筒部１３を通過して落下し、下端排出部からロータリバルブ８の動作により連続的に取出される。
【００１５】
図２に示されているように、排気管２は前記円筒部１で前記旋回方向とは逆方向に向かって開口している。そのため慣性の小さい粉体等は、排気管２により引き出される。相当量の粒体も前記円筒部１の上方まで運ばれるが、排気管２からは殆ど排出されない。
本件発明者は排気管２の開口が旋回粒に向かう方にした比較装置を作り実験を行ったが、僅かではあるが、粒子が粉体等とともに排出される。しかし前述の実施例のようにすると、粉体等とともに排出される粒体は前記比較装置の排出量の１／１０〜１／２０となった。
なおいずれの実施例も以下の空気量の吹き込みにより行われた。
１次空気（Ｉ） ３．５ ｍ3
２次空気（II） １．２５ ｍ3
３次空気（III) １．２５ ｍ3
【００１６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、２次空気の挿入を行い第２次分離ステップを行なうことにより、従来装置に比較して粉体等の分離回収効率を向上させることができる。またスタビライザを用いることにより第２次分離ステップの効率を向上できる。さらに３次空気の挿入を行い第３次分離ステップを行なうことにより粉体等を完全に回収することが可能となった。
【００１７】
以上詳しく説明した実施例について、本発明の範囲内で種々の変形を施すことができる。１次空気、２次空気、３次空気の混合比は、対象物、量によって、最適比率を種々選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための実施例装置の概略正面図である。
【図２】前記実施例装置の平面断面図である。
【図３】前記実施例の２次空気挿入と３次空気の挿入の関係を説明するための正面断面図である。
【符号の説明】
１ 円筒部
２ 排気管
２ａ 排気管入口開口
３ 円錐部
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 円筒部（下側）
１５ 粒体
１６ 粉体等
１８ ３次空気用送風機
Claims (5)
- 上から順に排気管、円筒状の１次分離空間、２次分離空間、搬出口を備える縦形筒を用いて、粒体から粉体等を分離する方法であって、
前記分離対象である粉体等を含む粒体を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旋回する方向に導入し、前記粒体中に混じっている粉体等の大部分を管内の気流によって上昇させ、前記旋回方向とは反対方向に開口する前記排気管から粉体等を排出分離し、粒体を自重で２次分離空間に落下させる１次分離ステップと、
前記２次分離空間に落下してくる粒体に対し、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２次空気を吹き込み粒体中の残存粉体等を前記１次分離空間に吹き上げる２次分離ステップと、および
前記２次分離空間の下の搬出口から粒体を連続的に取り出す搬出ステップと、
を含む粒体から粉体等を分離する方法。 - 前記２次空気吹き込み位置の下方から３次空気を上向きに吹き込み残存粉体等を前記２次分離空間に吹き上げる３次分離ステップとを設けた請求項１記載の方法。
- 粒体から粉体等を分離する装置であって、
上部に粉体等を排出する排気管の開口部を壁の接線方向に有する円筒部と、
前記円筒部の下部に設けられた円錐部と、
前記円筒部で粉体等を含む粒体を１次空気と共に前記円筒部の内周に沿って前記排気管の開口部に対向しない方向に旋回するように送出する粒体送出手段と、
前記円錐部の下部で前記円筒部から落下してきた粉体等を含む粒体に前記円錐部の円周スリットから高圧空気を吹き込んで粉体等を前記円筒部に上昇させる２次空気送出手段と、および
前記２次空気送出手段の下方に設けられた粒体を排出する手段と、
を含む粒体から粉体等を分離する装置。 - 前記２次空気送出手段の下方から、３次空気を吹き上げる３次空気吹き上げ手段を設けた請求項３記載の装置。
- 前記２次空気送出手段は、前記スリットから前記円錐部の下端中央に設けられたスタビライザに向けて高速２次気流を吹き出すものである請求項３記載の装置。
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| JP2003114144A JP3748557B2 (ja) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | 粒体から粉体等を分離する方法および装置 |
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| DE602004020292T DE602004020292D1 (de) | 2003-03-10 | 2004-01-28 | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung |
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| CNB2004100059285A CN100406142C (zh) | 2003-03-10 | 2004-02-24 | 分离方法和装置 |
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|---|---|
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2012125710A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Harmo:Kk | 粉粒体処理装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5049227B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2012-10-17 | 帝人化成株式会社 | サイクロン型気流応用分離装置及びそれを用いたカット屑の定量方法 |
| JP5885957B2 (ja) * | 2011-08-02 | 2016-03-16 | 信越化学工業株式会社 | 粒子分級装置 |
| JP6140396B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2017-05-31 | 株式会社松井製作所 | 粉粒体材料の捕集装置 |
| CN104944163A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-30 | 池上剑 | 一种便于筛分的输送机 |
| CN107971224B (zh) * | 2016-10-25 | 2024-01-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于颗粒分级的流场构建方法和分级装置 |
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| CN114558687B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-12-22 | 严苏芳 | 一种具有集尘功能的数控***装置 |
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2003
- 2003-04-18 JP JP2003114144A patent/JP3748557B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2012125710A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Harmo:Kk | 粉粒体処理装置 |
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