トップ :: B 処理操作 運輸 :: B07 固体相互の分離;仕分け

【発明の名称】 サイクロン式選別装置
【発明者】 【氏名】久保浦 正志

【氏名】石井 雅夫

【氏名】小杉 佳央

【要約】 【課題】従来、2種類以上の選別物を分別するには、図6に例示する風力選別装置が広く用いられていたが、この方式では、選別物(軽質物)を吹上げるための複数の送風機と、圧力調整蓋と、浮遊空間を必要とするので、風力選別装置が大型化して運搬が困難になり、投入口が高くなることで選別物を持上げねばならず作業性が劣り、複数の送風機と圧力調整蓋はエネルギー効率を低下させるのみならず、脈流を発生させて分別精度を低下させ浮遊速度が近似した物質の選別を無力にしていた。

【解決手段】そこで、この選別装置は、電源手段は電池で構成し、供給する電気量を浮遊速度自在に調整、遮断し、アクチュエータで変換した吸気圧をさらにサイクロンに変換し、また、吸引手段、第1分別手段及び第2分別手段を着脱可能に接続してコンパクトに収納し、選別したい場所に携帯して運搬し、第1分岐手段と第2分岐手段をリアルタイムに切換え、サイクリックに分別を繰返すことにより課題は達成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パイプラインと、吸引手段と、第1分岐手段と、第2分岐手段と、第1分別手段と、第2分別手段とを有するサイクロン式選別装置であって、
パイプラインは、食物、穀物及び薬物等の粉粒体を気体流にて搬送するものであり、
吸引手段は、該粉粒体を吸引、攪拌して気体流にするものであり、
第1分岐手段は、第1分別手段の吸気側に設けられてパイプラインを切換えるものであり、
第2分岐手段は、第2分別手段の吸気側に設けられてパイプラインを切換えるものであり、
第1分別手段は、吸引、攪拌された該粉粒体と、第2分別手段により分別された軽質物とを別々に受入れて、気相中で重質物、軽質物及び空気に分離して排出するものであり、
第2分別手段は、第1分別手段により分別された軽質物を受入れて、気相中で重質物、軽質物及び空気に分離して排出するものであり、
吸引手段は、パイプラインの吸気側に接続し、第1分岐手段は、吸引手段より下流側のパイプラインと第2分別手段より下流側のパイプラインに接続し、第2分岐手段は、第1分別手段より下流側のパイプラインに接続して着脱可能に設けることにより、第1分岐手段と第2分岐手段をリアルタイムに切換え、分別をサイクリックに繰返すものであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
【請求項2】
電源手段を有するサイクロン選別装置であって、
電源手段は、インジケータ、制御器及び電池を機枠に一体に組込んでユニット化したものであることを特徴とする請求項1記載のサイクロン式選別装置。
【請求項3】
前記インジケータ、制御器及び電池は、アクチュエータに供給する電気量を該紛粒体の浮遊速度自在に調節するものであることを特徴とする請求項2記載のサイクロン式選別装置。
【請求項4】
前記第1分別手段と第2分別手段は、中空の円筒機枠を双胴に設け、分別部、フィルタ及びアクチュエータを其々一体に組込んでユニット化したものであることを特徴とする請求項1記載のサイクロン式選別装置。
【請求項5】
前記分別部は、円形ネット、斜傾板及び気密板を吸引パイプで貫いた気相中で該粉粒体を重質物、軽質物及び空気に分離するものであることを特徴とする請求項4記載のサイクロン式選別装置。
【請求項6】
前記フィルタは、吹流しに設けて吸引パイプを通過した空気を濾過するとともに脱臭するものであることを特徴とする請求項4記載のサイクロン式選別装置。
【請求項7】
前記アクチュエータは、電源手段が供給する電気量を吸気圧に変換して分別部に圧送するものであることを特徴とする請求項4記載のサイクロン式選別装置。
【請求項8】
前記ユニット化した分別部、フィルタ及びアクチュエータは、双胴に設けた中空の円筒機枠に其々一体に組込んで携帯して運搬するものであることを特徴とする請求項4記載のサイクロン式選別装置。
【請求項9】
前記ユニット化したインジケータ、制御器及び電池は、機枠に一体に組込んで携帯して運搬するものであることを特徴とする請求項2記載のサイクロン式選別装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、食物、穀物及び薬物等の粉粒体を分別するサイクロン式選別装置の機能に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、風力選別装置7は図6に例示するように、投入部71の投入口71dから選別物71cを投入し、機枠75に内蔵する送風機71a、72a、73a、74aを矢印71b、72b、73b、74bの方向に回転させて発生する風速を気密蓋74c、74dを開閉することにより、軽質物73cの浮遊速度に調節した風速73dを吹上げ、分別部72で重質物72cと、軽質物73cとに分離し、重質物72cは排出口72dから排出し、軽質物73cは、浮遊空間73を浮遊して排出部74の排出口74eから排出されるもので、浮遊速度の異なる2種類以上の分別が可能であったため広く普及している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、以上の技術によれば、投入する選別物を吹上げて分離するため、軽質物を浮遊させる浮遊空間を必要とすることから風力選別装置が大型化し、移動しての選別が困難な上、投入口が高くなり、選別物を運搬して持上げる動作を連続して繰返さねばならず作業性、操作性が劣り、複数の送風機と気密蓋の開閉により浮遊速度を調節するのでエネルギー効率が悪く、送風機の回転斑と気密蓋の開閉斑は、風速に脈流を発生して分別精度を低下させるため、浮遊速度が近似する物質の選別には無力であった。
【0004】
そこで、この発明は、浮遊速度が近似する物質等を選別したい場所でサイクリックに分別を繰返し、リアルタイムに選別するようにしたサイクロン式選別装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以上の課題を解決するために、第一発明は、パイプラインと、吸引手段と、第1分岐手段と、第2分岐手段と、第1分別手段と、第2分別手段とを有するサイクロン式選別装置であって、パイプラインは、食物、穀物及び薬物等の粉粒体を気体流にて搬送するものであり、吸引手段は、該粉粒体を吸引、攪拌して気体流にするものであり、第1分岐手段は、第1分別手段の吸気側に設けられてパイプラインを切換えるものであり、第2分岐手段は、第2分別手段の吸気側に設けられてパイプラインを切換えるものであり、第1分別手段は、吸引、攪拌された該粉粒体と、第2分別手段により分別された軽質物とを別々に受入れて、気相中で
【0006】
重質物、軽質物及び空気に分離して排出するものであり、第2分別手段は、第1分別手段により分別された軽質物を受入れて、気相中で重質物、軽質物及び空気に分離して排出するものであり、吸引手段は、パイプラインの吸気側に接続し、第1分岐手段は、吸引手段より下流側のパイプラインと第2分別手段より下流側のパイプラインに接続し、第2分岐手段は、第1分別手段より下流側のパイプラインに接続して着脱可能に設け、第1分岐手段と第2分岐手段をリアルタイムに切換え、分別をサイクリックに繰返すものであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
【0007】
また、第二発明は、電源手段を有するサイクロン選別装置であって、インジケータ、制御器及び電池を機枠に一体に組込んでユニット化したものであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
また、第三発明は、アクチュエータに供給する電気量を該紛粒体の浮遊速度自在に調節するインジケータ、制御器及び電池であることを特徴とするサイクロン式選別装置。
また、第四発明は、中空の円筒機枠を双胴に設け、分別部、フィルタ及びアクチュエータを其々一体に組込んでユニット化した第1分別手段と第2分別手段であることを特徴とするサイクロン式選別装置。
【0008】
また、第五発明は、円形ネット、斜傾板及び気密板を吸引パイプで貫いて設けた気相中で該紛粒体を重質物、軽質物及び空気に分離する分別部であることを特徴とするサイクロン式選別装置。
また、第六発明は、フィルタを吹流しに設けて吸引パイプを通過した空気を濾過するとともに脱臭するものであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
また、第七発明は、電源手段が供給する電気量を吸気圧に換えて分別部に圧送するアクチュエータであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
【0009】
また、第八発明は、ユニット化した分別部、フィルタ及びアクチュエータを双胴に設けた中空の円筒機枠に其々一体に組込んで携帯して運搬するものであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
また、第九発明は、ユニット化したインジケータ、制御器及び電池を機枠に一体に組込んで携帯して運搬するものであることを特徴とするサイクロン式選別装置。
【発明の効果】
【0010】
第一、第二、第四、第八、第九によれば、第1分別手段と第2分別手段は、中空の円筒機枠を双胴に設けて分別部、フィルタ及びアクチュエータを其々一体に組込みユニット化し、パイプラインを中心として吸引手段、第1分別手段及び第2分別手段を着脱可能に接続し、電源手段のインジケータ、制御器及び電池を機枠に一体に組込んでユニット化して着脱可能に結着しているのでコンパクトに収納でき、携帯して運搬できるので移動性に優れる。
【0011】
また、第1分別手段の吸気側に第1分岐手段、第2分別手段の吸気側に第2分岐手段を設け、リアルタイムに切換え、サイクリックに繰返して分別できるので操作性、作業性に優れ、分別精度が向上することから浮遊速度が近似する物質の分別に有効である。
第二、第三、第七発明によれば、電源手段は、エネルギー源が電池であるためエネルギー効率が良く、アクチュエータに供給する電気量を該粉粒体の浮遊速度自在に調節して供給するので浮遊速度が近似する物質の分別精度がさらに向上する。
【0012】
第五発明によれば、分別部は、円形ネット、斜傾板及び気密板を吸引パイプで貫いた気相中で該粉粒体を重質物、軽質物及び空気に分離できることから製作が容易で安価なため経済的で汎用性に優れる。
第六発明によれば、フィルタは、吹流しに設けられているので吸引パイプを通過した気体を濾過するとともに脱臭しても吸引力が低下しないことからエネルギー効率がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
この発明の一実施形態を、図1、図2、図3、図4、図5に示す。
このサイクロン式選別装置は、図1、図2、図3に示すように、吸引手段1、パイプライン2、第1分別手段3、第2分別手段4、第1分岐手段31、第2分岐手段41及び電源手段5を有し、第1分別手段32の吸気側に第1分岐手段31、第2分別手段42の吸気側に第2分岐手段41を設けてリアルタイムに切換え、分別をサイクリックに繰返せるようにしている。
【0014】
また、パイプラインを中心として吸引手段1、第1分別手段31及び第2分別手段41を着脱可能に接続し、電源手段5は、インジケータ53、54、制御器51、52及び電池57を機枠58に一体に組込こんでユニット化し、電気線55と第1分別手段3、電気線56と第2分別手段4を着脱可能に結着し、コンパクトに収納することにより携帯して運搬できるようにしている
【0015】
また、吸引手段1は、図1に示すように、ノズル枠11の吸気側にベローズ12と内部に滑車13を有し、ベローズ12は、吸い口に吸着防止処理14を設けて該紛粒体6と大気を効率的に吸引し、滑車13は、回転自在に設けて吸引した該紛粒体6と大気を気体流15、16に分流して攪拌し、ノズル枠11の内部を非対称に設けることにより、気体流15、16の移動に時間差を持たせ密度が均一になるようにしている。
【0016】
また、第1分別手段3は、図1、図2、図3に示すように、分別部32、フィルタ33及びアクチュエータ34を中空の円筒機枠に一体に組込んでユニット化して有し、吸気側に設けた第1分岐手段31の一方を吸引手段1とパイプライン21で接続し、他方を第2分別手段41の排気側とパイプライン23で接続し、パイプライン21とパイプライン23を切換えるようにしている。
【0017】
また、分別部32は、円形ネット32b、斜傾板32c及び気密板32fを吸引パイプ32dで貫いた気相中で、アクチュエータ34が変換した吸気圧をさらに、円形ネット32bの上部に一次サイクロン32g、下部に二次サイクロン32hに変換して、別々に受入れた該粉粒体6及び軽質物42mを二次サイクロン32hの遠心力と重力の相乗作用により重質物32k、軽質物32m及び空気に分離し、斜傾板32cに蓄積した重質物32kは、重力勾配と振動子32hの作動により排出口32iから排出して容器32lで捕集し、気相中に浮遊する軽質物32mは排出口32nから排出してパイプライン22により分別部42に搬送するようにしている。
【0018】
さらに、空気は、円形ネット32bで固気分離し、吹流しに設けたフィルタ33で濾過するとともに脱臭して大気中に排出するようにしている。
また、第2分別手段4は、図1、図2、図3に示すように、分別部42、フィルタ43及びアクチュエータ44を中空の円筒機枠に一体に組込んでユニット化して有し、吸気側に設けた第2分岐手段41の一方を第1分別手段3の排気口32nとパイプライン22で接続し、もう一方を大気中に開放して切換えるようにしている。
【0019】
また、分別部42は、円形ネット42b、斜傾板42c及び気密板42fを吸引パイプ42dで貫いた気相中で、アクチュエータ44が変換した吸気圧をさらに、円形ネット42bの上部に一次サイクロン42g、下部に二次サイクロン42hに変換して、受入れた軽質物32mを遠心力と重力の相乗作用により重質物42k、軽質物42m及び空気に分離し、斜傾板42cに蓄積する重質物42kは、重力勾配と振動子42hの作動により排出口42iから排出して容器42lで捕集し、気相中に浮遊する軽質物42mは排出口42nから排出してパイプライン23により分別部32搬送するようにしている。
【0020】
さらに、空気は、円形ネット42bで固気分離され、吹流しに設けたフィルタ43で濾過するとともに脱臭されて大気中に排出するようにしている。
また、本発明の基本動作は、図4、図5に示すように、第1分岐手段31をA側、第2分岐手段41をD側に操作し、制御器51により電気量を該紛粒体6が吸引できる程度に加減し、吸引手段1から該粉粒体6と大気を吸引し、攪拌した気体流をパイプライン21にて分別部32に搬送して受入れ、該気体流が浮遊速度を異にしない集合体の場合は、制御器51によりアクチュエータ34に供給する電気量を遮断して停止し、
【0021】
蓋32kを開き、斜傾板32cに蓄積している重質物32kを重力勾配と振動子32hの振動とにより排出口32iから排出し、容器32lで捕集して分別を終了する。
また、該気体流が浮遊速度を異にする集合体の場合は、制御器51によりアクチュエータ34に供給する電気量を軽質物32mの浮遊速度に設定して気相中で該気体流を重質物32k、軽質物32m及び空気に分離し、重質物32kは斜傾板32cに蓄積し、軽質物32mは気相中に浮遊して滞留し、空気は円形ネット32bで固気分離し、吹流しに設けたフィルタ33で濾過するとともに脱臭して大気中に排出する。
【0022】
また、第1分岐手段31をA側、第2分岐手段41をC側に操作し、制御器52によりアクチュエータ43に供給する電気量を軽質物32mの浮遊速度より僅かに高くすることにより、軽質物32mを気体流にて排出口32nからパイプライン22に排出して分別部42に搬送するようにしている。
つぎに、第1分岐手段31をA側、第2分岐手段41をD側に操作し、分別部32で分別され斜傾板32cに蓄積する重質物32kを重力勾配と、振動子32hの振動により排出口32iから排出し、容器32lに捕集して分別を終了する。
【0023】
さらに、分別部42に受入れた軽質物32mが浮遊速度を異にしない集合体の場合は、制御器52によりアクチュエータ43に供給する電気量を遮断して停止し、蓋42kを開き、傾斜板42cに蓄積する重質物32kを重力勾配と振動子32hの振動により排出口32iから排出し、容器32lで捕集して分別を終了する。
【0024】
また、分別部42に受入れた軽貿物32mが浮遊速度を異にする集合体の場合は、制御器52によりアクチュエータ43に供給する電気量を軽質物42mの浮遊速度に設定して気相中で軽質物32mを重質物42k、軽質物42m及び空気に分離し、重質物42kは斜傾板42cに蓄積し、軽質物42mは気相中に浮遊して滞留し、空気は円形ネット42bで固気分離し、吹流しに設けたフィルタ43で濾過するとともに脱臭して大気中に排出する。
【0025】
つぎに、第1分岐手段31をB側、第2分岐手段41をD側に操作し、制御器51によりアクチュエータ33に供給する電気量を軽質物42mの浮遊速度より僅かに高くすることにより、軽質物42mを気体流にて排出口42nからパイプライン23に排出して分別部32搬送するようにしている。
また、第1分岐手段31をA側、第2分岐手段41をD側に操作し、分別部42で分別され斜傾板42cに蓄積する重質物42kを重力勾配と、振動子42hの作動により排出口42iから排出し、容器42lに捕集して分別を終了する。
【0026】
また、さらに分別する場合は、図4、図5の操作をサイクリックに繰返し行うことにより達成される。
また、ここに言う重質物と軽質物との区別は、必ずしも質量の大小や比重の大小によるものではなく設定する浮遊速度より大きいか、小さいかによるものであり、分離と分別と選別との区別は、物質が二つ以上に分かれて離れることを分離と言い、物質を種類によって区別し分けることを分別と言い、物質を種類ごとに選り分けることを選別と言う。本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できる。
【実施形態の効果】
【0027】
この実施形態によれば、このサイクロン式選別装置は、浮遊速度が近似する物質等の分別をサイクリックに繰返して選別できること、アクチュエータに供給する電気量を物質の浮遊速度自在に調節して吸気圧に変換できること及びこの吸気圧をサイクロンに変換して遠心力と重力の相乗作用により分離するので分別精度高く、浮遊速度が近似する物質の選別に有効であり、食物、穀物及び薬物等の粉粒体の選別には一層の効果があり、コンパクトに収納できて何時でも、何処へでも携帯して運搬できるので移動性に優れ、吸引手段は、握って操作できるので作業性が優れ、選別物に直接手を触れることがないので安全である。
【0028】
また、円形ネット、斜傾板及び気密板を吸引パイプで貫いて中空の円筒機枠に一体に組込んでユニット化した分別部は、構造が簡単で製作が容易なため安価で経済的、且つ、汎用的である。
また、エネルギー源を電池とするサイクロン方式であることからエネルギー効率が高く、排出空気が汚れていないため屋内、病院、研究室等で使用できる。
【他の実施形態】
【0029】
図1、図2、図3の実施形態では、第1分別手段と第2分別手段をリアルタイムに切替え、分別をサイクリックに繰返しているが、他の実施形態では、複数の分別手段を直列に接続して分別を連続して実施するようにして用いたものでも良い。
図1、図2、図3の実施形態では、第1分別手段と第2分別手段を双胴の円筒機枠に設けているが、他の実施形態では、必ずしも双胴の円筒機枠に設けないで用いたものでも良い。
【0030】
図1、図2、図3の実施形態では、フィルタとアクチュエータは、分別部の下側に設けているが、他の実施形態では、フィルタとアクチュエータを分別部の上側に設けて用いたものでも良い。
図1、図2、図3の実施形態では、第1分岐手段と第2分岐手段の切換えを手動で行っているが、他の実施形態では、自動で行うようにして用いたものでも良い。
図1、図2、図3の実施形態では、電源手段の出力調整を手動でおこなっているが、他の実施形態では、自動でおこなうようにして用いたものでも良い。
【0031】
図1、図2、図3の実施形態では、選別装置として製作し用いているが、他の実施形態では、掃除機として製作し用いたものでも良い。
図1、図2、図3の実施形態では、食物、穀物及び薬物等の粉粒体の選別に用いているが、他の実施形態では、廃棄物等の細粒体及び塊粒体の選別に用いたものでも良い。
図1、図2、図3の実施形態では、食物、穀物及び薬物等の選別装置として用いているが、他の実施形態では、例えば、白米を無洗米に空気洗浄する装置として用いたものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施形態にかかわるサイクロン選別装置の動作基本を示す透視図である。
【図2】同実施形態におけるサイクロン選別装置の平面図である。
【図3】同実施形態におけるサイクロン選別装置の正面図である。
【図4】同実施形態における第1分別手段の動作の基本を示すフローチャートである。
【図5】同実施形態における第2分別手段の動作の基本を示すフローチャートである。
【図6】従来の風力選別装置の機能説明正面図である。
【符号の説明】
【0033】
1 吸引手段
2 パイプライン
3 第1分別手段
4 第2分別手段
5 電源手段
6 食物、穀物及び薬物等の粉粒体
7 従来の風力選別装置
31 第1分岐手段
32 分別部
33 フィルタ
34 アクチュエータ
41 第2分岐手段
42 分別部
43 フィルタ
44 アクチュエータ
71 投入部
72 分別部
73 浮遊空間
74 排出部
75 機枠
【出願人】 【識別番号】504033636
【氏名又は名称】久保浦 正志
【出願日】 平成18年10月13日(2006.10.13)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−93646(P2008−93646A)
【公開日】 平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願番号】 特願2006−304566(P2006−304566)