JPH0258989B2 - - Google Patents

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JPH0258989B2
JPH0258989B2 JP56139971A JP13997181A JPH0258989B2 JP H0258989 B2 JPH0258989 B2 JP H0258989B2 JP 56139971 A JP56139971 A JP 56139971A JP 13997181 A JP13997181 A JP 13997181A JP H0258989 B2 JPH0258989 B2 JP H0258989B2
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cylindrical housing
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upward flow
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Nobuo Yoshimori
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YOSHIMORI GIKEN
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Priority to GB08131156A priority patent/GB2105223B/en
Priority to DE19813141610 priority patent/DE3141610A1/de
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Publication of JPH0258989B2 publication Critical patent/JPH0258989B2/ja
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    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
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    • B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B07B7/086—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by the winding course of the gas stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B9/00—Combinations of apparatus for screening or sifting or for separating solids from solids using gas currents; General arrangement of plant, e.g. flow sheets
    • B07B9/02—Combinations of similar or different apparatus for separating solids from solids using gas currents

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分級装置の創案に係り、構成が容易で
運転操業費を低減し、しかも分級の精度および効
率を共に向上することのできる装置を提供しよう
とするものである。
粉体を粒度によつて区分する分級装置としては
従来から種々のものが提案されているが、これら
従来の分級装置の中で断面円形の筒状ハウジング
の頂部に細粒分を分別するための旋回分級片を配
設した微粒分分級回転板を設けると共に前記筒状
ハウジング内に旋回上昇流を形成し、該旋回上昇
流に被分級粉体を供給分散せしめ、粗粒分を上記
筒状ハウジングの下部において適宜に分級処理し
てから取出すようにしたものはその筒状ハウジン
グ内全般が前記旋回上昇流と重力条件とによる分
級処理フイールドとして利用されると共にその微
粒分および粗粒分の何れに対しても夫々に分級効
果を更に与えて排出することとなるので分級効率
の好ましい機構と言える。
ところがこのような従来のものではハウジング
内における上昇旋回気流への粉体の分散供給およ
び夫々の分級処理のために各別に駆動力を必要と
し、その運転機構が複雑で装置構成が煩雑とな
り、又それらの筒状ハウジング内における部材配
設およびその運動によつて該筒状ハウジング内に
おける分級流体の流れが乱されることになるから
折角の分級効果を阻害し、更にランニングコスト
が相当に嵩むこととなるなどの不利がある。
本発明は上記したような従来のものの不利を解
消するように研究して創案されたものであつて、
その具体的な実施態様を添附図面に示すものにつ
いて説明すると、第１図から第４図にはこのよう
な本発明によるものの１つの実施形態が示されて
おり、断面円筒状をなしたハウジング１０におけ
る底部には支持部材１１を横架し該支持部材１１
に対し第２図に示すような旋回流形成ノズル部１
２と、第３図に示すような粗粒分分級機構１３と
を一体的に組付けた噴出機構部１が取付けられ、
又筒状ハウジング１０の頂部には適当に傾斜拡径
された部分１０ａを形成せしめ、該傾斜拡径部１
０ａの上部内面に更に傾斜した環状板７を段設
し、これら環状板７の下方に夫々旋回分級片９を
配設したもので、即ち該部分は旋回軸２０に取付
けられた細粒分分級機構であり、旋回軸２０に対
して円板８，８を取付け、これら円板８，８の周
側に上記旋回分級片９が取付けられたものであ
る。該旋回分級片９の取付けは放射方向に固定し
たものでもよいが、又各旋回分級片９が円板８の
半径方向延長上において適宜に傾動し得る如く枢
着したものであつても円板８の回転によつて自動
的に略放射方向に位置した状態で回転される。
即ち上記したような構成は筒状ハウジング１０
の頂部に細粒分分級機構が形成されていて該ハウ
ジング１０に吹込まれた旋回流形成ノズル部１２
からの旋回流によつて上記ハウジング１０内に旋
回上昇流を形成し、この旋回上昇流に被分級粉体
を供給分散させることにより分級を図り、その上
昇する細粒分に対して旋回分級片９の如きを利用
した分級効果を与えてから取出さしめ、粗粒分に
ついてはハウジング１０の底面１０ｂを第１図に
示すように傾斜状に閉そくせしめ、該底面１０ｂ
の一側に形成した粗粒分排出口２４から取出され
るようにしたものであるが、本発明にあつては上
記したような傾斜底面１０ｂの中央部に上昇流供
給管６が縦設され、この供給管６は前記した粗粒
分分級機構１３を貫通して上記した旋回流形成ノ
ズル部１２の中央部分に開口されており、前記供
給管６に被分級粉体を帯同せしめて送入すること
により旋回上昇流を形成するための流体の流れを
利用して粉体をハウジング１０内に供給し、上記
ノズル部１２からの噴出によつてハウジング１０
内に分散展開させるようになつており、然して前
記排出口２４に向けてハウジング１０の内面にそ
い降下する粗粒分に対して上述した粗粒分分級機
構１３による分別効果を与えるように成つてい
る。
更にその図示されたものの具体的構成を説明す
るならば、旋回流形成ノズル部１２は粗粒分分級
機構１３との間に中間板１４を設けて区分された
ものであり、上記ノズル部１２は該中間板１４と
頂面板１５との間に第２図に示すように中間板１
４の半径方向に対し充分な傾斜を採つたガイド片
１６が配設され、上記のような上昇流供給管６に
よつてその中に吹込まれた空気などの流体はそれ
に帯同した被分級粉体と共にそれらガイド片１
６，１６……間の間隙から第２図に示した矢印ａ
のように吹出され、従つてこのような吹出流体は
ハウジング１０の内面にそつて旋回されて該筒状
ハウジング内に旋回上昇流を形成することは明か
であり、勿論このような旋回上昇流の形成に関し
てはハウジング１０の底面が少くとも実質的に閉
そくされたものであることが大きく寄与してい
る。この図示のものの場合、前記中間板１４より
頂面板１５の方が小径であつて、上記ガイド片１
６は上述のように半径方向において傾斜するだけ
でなく、第１図又は第４図において示すようにハ
ウジング１０の軸方向においても対称的に傾斜し
て設けられ、従つてこのようなガイド片１６の配
設関係からしても上記したような旋回上昇流の形
成を容易にしている。
中間板１４の下方に形成されている粗粒分分級
機構１３はその底部に吹込室１７を形成し、この
吹込室１７に対して切線方向に吹込口４を設け、
然して中間板１４の下部にそれと平行して取付け
られた底板１８との間の周側部に上記ガイド片１
６と略平行したガイド片１９を第３図に示すよう
に配設している。更にこれらのガイド片１６，１
９に関してはその噴出方向を規制するため適当に
わん曲してよいことは図示の通りである。
上記した第１〜４図のものは第５図と第６図に
示すように変更して実施することができる。即ち
粗粒分分級機構１３上に設けられた旋回流形成ノ
ズル部１２は第１〜４図のものより低姿勢とさ
れ、従つてそのガイド片１６は単に半径方向にお
いて傾斜されただけのものである。又細粒分排出
口２１はハウジング１０の直上において側方に屈
曲され、このような排出口２１の上部にギヤボツ
クス（又はモータ）のような駆動機構２２を取付
け円板８，８の回転を図るように成つており、そ
の他の構成関係については前記した第１〜４図の
ものと同様である。
又粗粒分分級機構については、上記した第１〜
第６図に示すものの場合、ガイド片１９の配設を
省略して実施することも可能である。即ちこの実
施態様は第７〜８図に示す通りであつて、吹込室
１７に対して切線方向に切欠口４を開口すると共
に、この吹込室１７の断面積をこの吹込口開口部
より漸次小となるようにして上昇流供給管６の周
囲を囲繞するようにしたものであり、このように
することにより吹込まれた流体が吹込室１７にお
いて旋回流とされると共に次第にしぼられて分級
機構１３の周側から噴出されることとなり、即ち
全周方向から略均等な量を以て噴出させることが
できる。
更に旋回流形成ノズル部１２についても前記し
たようなガイド片１６を用いないで形成すること
ができる。即ち第９図と第１０図は上記したよう
に粗粒分分級機構１３にガイド片１９を用いない
だけでなく、旋回上昇流形成ノズル部１２につい
てもそのガイド片１６を採用しない場合であつ
て、この場合には前記吹込室１７の下方にもう一
つの吹込室２７を形成し、該吹込室２７に旋回上
昇流を形成すべき流体をその切線方向に吹込まし
め、然してこの吹込室２７における円周方向の各
部の垂直断面積をその吸込口部分から次第に小と
なるようにしぼることは上記した粗粒分分級機構
１３におけると同じでありそのようにして得られ
る略均等な量の旋回流を上記吹込室１７の中心部
を介して頂面板１５部分に導き、吐出するように
したものである。
即ちこのようにしてガイド片１６又は１９を用
いないで旋回流又は粗粒分分級のための流体の流
れを形成するならば、その構成が簡易単純化され
ることは明かであり、又流体の流れに関して圧力
ロスが少く、しかも流体の流れが全般的に平滑化
される。
本発明においては上記したような第１〜４図、
第５，６図、第７，８図又は第９，１０図に示し
たような分級設備の複数個を組合わせて用いるこ
とにより、その有利性を高度に発揮することがで
きる。即ちこのような態様については第１１図と
第１２図に示す通りであつて、２つの分級設備Ａ
とＢとを用い、これら分級設備Ａ，Ｂの一方Ａに
おいては上述したような細粒分分級設備による分
級作用を受けた粉体を含有した流体を他方の設備
Ｂに対する被分級粉体として該設備Ｂの底部から
連結上昇流供給管６ａにより連結供給する。蓋し
このような複数の分級設備Ａ，Ｂにおいて、少く
ともその他方の設備Ｂは前記したような本発明に
よるものであり、一方の設備Ａについては本発明
のものでもよいが、その他の任意の分級設備を採
用することができ、設備Ａから排出された細粒分
帯同流体が設備Ｂに対する被分級資料として供給
されるものであり、このようにするならば多段に
分級処理し得ると共に、そのような多段の分級処
理にも拘わらず被分級資料の供給に関して何等の
動力エネルギー等を必要としないことは明かであ
る。
何れにしても上記したような分級設備で処理さ
れその頂部から排出された細粒分に関してはそれ
が流体に浮遊帯同したものであることからこれを
分別することが必要であるが、このための具体的
構成関係も上記した第１１，１２図に併せて示し
てある。即ち上記のように複数の分級設備を連結
組合わせた場合においてはその他方の設備Ｂの細
粒分取出口２１（分級機構が１つだけの場合はそ
の細粒分取出口２１）に、該細粒分取出口から放
出される細粒分帯同流体を旋回流として導入し分
別する公知のようなサイクロン分級設備Ｃを連結
するものであり、該サイクロン分級設備Ｃの頂部
中央に形成された流体取出口３１からの配管３２
を一方の分級設備Ａ（分級設備が１つのみの場合
は該分級機構自体）の旋回上昇流形成のための吹
込み口（供給管６）に通ずるフアンのような圧送
機構３３に連結し、分級流体を循環流通せしめ
る。蓋しこのような流体に含有帯同された細粒分
の分別に関してはサイクロン分級のみならず、バ
ツクフイルターや電気集塵機構などが考えられる
が、本発明者は上述したような分級設備Ａ，Ｂの
夫々のハウジング内における圧力条件（一般的に
負圧）を安定化するためにはサイクロン方式によ
る設備をその細粒分取出口と上昇流吹込口との間
に介装せしめた条件下でフアン３３の如きを駆動
させることが好ましいことを実験的に確認してお
り、その子細な事由については未だ充分に解明で
きない節があるとしても、サイクロン設備を介装
せしめない条件下にあつては分級設備内が被分級
粉体の供給条件（その質、量等）や温度条件その
他によつて相当に大幅な圧力変動を来し、このよ
うな圧力条件により分級結果にも変動を来すもの
であるのに対し、サイクロン設備を介入させるこ
とによつてその変動幅を少くとも数分の１以下、
一般的には10分の１程度にも低下し得ることが確
認され、当然に安定した分級操業を行わしめるこ
とができる。
なお上記第１１，１２図に示すものにおいては
上記したフアン３３から分級設備Ａに通ずる旋回
上昇流形成のためのダクト３４にバルブＶ４を有
する分岐管路３５を設け、該分岐管路３５をバツ
クフイルター３６に連結し、即ち上述のように循
環する分級流体に浮遊する微粉分を適宜にバツク
フイルター３６において補集し、分級流体中に浮
遊した微粉分の濃度が高まることによる分級性能
劣化を回避するようになつている。
上記したような第１〜４図、第５，６図、第
７，８図又は第９，１０図に示すものの作用につ
いて更に補足説明すると、供給管６によつて例え
ば＋10〜20mmAqのような圧力条件下で吹込まれ
た流体は前記ノズル部１２から噴出しハウジング
１０の内面に旋回上昇流を形成することは明かで
あり、このような吹込流に乗つてハウジング内に
供給された被分級粉体は斯様なハウジング内の旋
回上昇流によつて一般的に第１３図の上部に示す
ような層形成関係を形成する。即ち最も大径の粗
粒分がハウジング壁面に接合し、それより内部に
順次細粒のものが層着されるわけであり、この状
態で重力によりハウジング１０の下方に降下して
来る。斯うして降下するハウジング内壁面粉粒層
に対し前記したような粗粒分分級機構からの流体
が作用する状態は第１３図の下半部に示されてい
る通りであり、即ち粗粒分分級機構１３から噴出
される流体の量はノズル部１２から噴出される物
体の量の２分の１以下（好ましくは10〜30％程
度）であるがその速度はノズル部１２からの流体
速度よりも４〜38％（好ましくは６〜32％）程度
高いものであり、このような機構１３からの噴出
流体によつて図示のように前記降下粉粒層の表層
部細粒分が境界分離され、上方に吹き上げられて
再び旋回上昇気流に乗り、その分級作用を受ける
こととなる。
細粒分分級機構による作用については一般的に
知られている通りであつて、前記のように一旦拡
径後縮径された部分において旋回分級片が回転す
ることにより上昇流に乗つて排出されようとする
流体に帯同した細粒分をそれなりに分別し、その
中の比較的粗なる部分を再び下方の旋回上昇流域
に戻す。
第１１，１２図に示すものにおいて、バルブＶ
２，Ｖ３を制御すると共にバルブＶ１を適当に開
くことにより旋回上昇流と粗粒分分級機構１３か
らの噴出流体に関して上記したような量およびそ
の速度関係を適切に得せしめることは明かであ
り、このように分級機構Ａ，Ｂを連結して分級処
理せしめる場合の標準的な圧力条件は以下の通り
である。
分級機構Ａ内 −５mmAq 分級機構Ｂ内 −200mmAq サイクロンＣ内 −550mmAq フアン３３への給気管 −600mmAq フアン３３からの送気管内 ＋20mmAq 勿論この場合においてバツクフイルター３６に
通ずる管路のバルブＶ４をしぼるならば循環する
装置内の圧力は高められ、完全開放することによ
り若干低下する。
上記したような本発明によるときは粗粒分分級
に関して単なる噴出流体を使用するものであるか
らその構成を簡易化し、しかも回転翼片などを用
いる場合のように回転片通過時における圧力ない
しその量とその直後におけるそれらとの間に変動
がないことから整然たる降下粗粒分に対しての境
界層分離効果を与えることができ、又装置内への
被分級粉体供給を旋回流を形成するための吹込流
体自体によつて行わせるようにしたものであるか
ら被分級粉体供給のための特別な機構やその駆動
力を必要としないことになり、この点からの機構
の簡易化を図ると共に筒状ハウジング内の旋回上
昇流形成域において該旋回上昇流の流れを妨害す
べきものは皆無となり、従つて該旋回上昇流形成
域における分級作用ないし効率を充分に高め得る
こととなるもので、それらの効果として従来のこ
の種分級機構で求め得ない高い分級性能を得しめ
るものであるから工業的にその効果の大きい発明
である。
なお上記したような本発明によるものが分級機
構を複合せしめて実施することにより被分級資料
供給手段の大幅な省略を図り有利な作業を行わ
せ、しかも合理的且つ整然とした３段以上の分級
効果を得しめることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明によるものの実施態様を示すもの
であつて、第１図は本発明による装置の１例を示
した部分切欠斜面図、第２図はその旋回上昇流形
成ノズル部分の断面図、第３図はその粗粒分分級
機構部分の断面図、第４図はその一部についての
部分的な垂直断面図、第５図はその変形例につい
ての第１図と同様な部分切欠斜面図、第６図はそ
の第４図と同様な部分的垂直断面図、第７図は本
発明によるもう１つの実施態様についての水平断
面図で、一半部と他半部の切断位置を異にしたも
のであり、第８図はその部分的な垂直断面図、第
９図は本発明による更に別の実施態様についての
第７図と同様な水平断面図、第１０図はその第８
図と同様な部分的垂直断面図、第１１図は複合せ
しめて形成された本発明実施形態の平面図、第１
２図はその側面図、第１３図は本発明装置による
もののハウジング壁面内における粗粒分分級機構
による境界層分離効果を拡大的に示した説明図で
ある。 然してこれらの図面において、Ａは一方の分級
設備、Ｂは他方の分級設備、Ｃはサイクロン分級
設備、１は噴出機構部、４は吹込口、６は上昇流
供給管、６ａは連結上昇流供給管、７は環状板、
８は円板、９は旋回分級片、１０は筒状ハウジン
グ、１０ａはその傾斜拡径部、１０ｂはその傾斜
底面、１１は支持部材、１２は旋回流形成ノズル
部、１３は粗粒分分級機構、１４は中間板、１５
は頂面板、１６および１９はガイド片、１７およ
び２７は吹込室、１８は底板、２１は細粒分排出
口、２２は駆動機構、３２は配管、３３は圧送機
構、３４はダクト、３５は分岐管路、３６はバツ
グフイルターを夫々示すものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 断面円形の筒状ハウジングの頂部に細粒分を
    分別するための細粒分分級機構を設けて細粒分を
    取出すと共に前記筒状ハウジング内に旋回上昇流
    を形成し、該旋回上昇流に被分級粉体を供給分散
    せしめ、粗粒分を上記筒状ハウジングの底部から
    取出すようにしたものにおいて、上記した被分級
    粉体を前記筒状ハウジングの底部から上昇流に帯
    同せしめて該筒状ハウジング内に供給するための
    上昇流供給管を設けると共に該上昇供給管に対し
    て上記ハウジングと同心的な環状の旋回流形成ノ
    ズル部を連設し、この旋回流形成ノズル部の下方
    に前記筒状ハウジングの内壁面にそつて降下する
    粗粒分表層部の細粒分を分別するための粗粒分分
    級機構の噴出部を上記旋回流形成ノズル部より大
    径とし前記筒状ハウジングの内壁に近接して環設
    し、該粗粒分分級機構に分級流体供給管を連結し
    たことを特徴とする分級装置。 ２ 粗粒分分級流体供給管に対する分級流体供給
    量を管状ハウジング内に旋回上昇流を形成するた
    めの上昇流供給管からの流体供給量の40％以下で
    しかもその流速が筒状ハウジングの内壁面部にお
    いて前記旋回上昇流より４〜35％大となるように
    制御するための制御機構を設けた特許請求の範囲
    第１項に記載の分級装置。 ３ 筒状ハウジングの底部から被分級粉体を帯同
    せしめて該筒状ハウジング内に供給するための上
    昇流供給管を導入し、該上昇流供給管を前記筒状
    ハウジングの中心部に開口せしめ、該開口部に対
    して旋回流形成ノズル部を形成するための頂板を
    設け、該頂板に対して旋回流を形成するためのガ
    イド片を配設した特許請求の範囲第１項に記載の
    分級装置。 ４ 筒状ハウジングの底部に被分級粉体を帯同せ
    しめて該筒状ハウジング内に供給するための上昇
    流供給管を開口せしめ、該開口部より上方に垂直
    断面積を漸次小とされた旋回流形成ノズル部を形
    成した特許請求の範囲第１項に記載の分級装置。 ５ 旋回流形成ノズル部が筒状ハウジング下方の
    粗粒分分級機構との間に設けられた中間板と頂面
    板との間において頂面板方向が小径となるように
    傾斜されたガイド片を配設して形成された特許請
    求の範囲第１項に記載の分級装置。 ６ 粗粒分分級機構の噴出部にガイド片を配設し
    旋回流形成ノズル部によつて筒状ハウジング内に
    形成される旋回流と同方向の旋回流を形成するよ
    うにした特許請求の範囲第１項に記載の分級装
    置。 ７ 粗粒分分級機構が半径方向断面において漸次
    小とされ吐出流体量を全周方向において均等化す
    るための調整部を介して噴出部の形成された特許
    請求の範囲第１項に記載の分級装置。 ８ 断面円形の筒状ハウジングの頂部に細粒分を
    分別するための細粒分分級機構を設けて細粒分を
    取出すと共に前記筒状ハウジング内に旋回上昇流
    を形成し、該旋回上昇流に被分級粉体を供給分散
    せしめ、粗粒分を上記筒状ハウジングの底部から
    取出すようにした分級設備を複数個配設し、これ
    ら分級設備の一方において前記細粒分分級機構に
    より分級作用を受けた粉体帯同流体を他方の分級
    設備に対する被分級粉体とし該他方の分級設備に
    おける筒状ハウジングの底部から上昇流として供
    給するための連結上昇流供給管を上記した他方の
    分級設備に連結すると共に該連結上昇流供給管に
    対して該他方の筒状ハウジングと同心的な環状の
    旋回流形成ノズル部を連設し、この旋回流形成ノ
    ズル部の下方に該筒状ハウジングの内壁面にそい
    降下する粗粒分表層部の細粒分を分別する噴出部
    を上記旋回流形成ノズル部より大径として環設し
    たことを特徴とする分級装置。 ９ 粗粒分分級流体供給管に対する分級流体供給
    量を管状ハウジング内に旋回上昇流を形成するた
    めの上昇流供給管からの流体供給量の40％以下で
    しかもその流速が筒状ハウジングの内壁面部にお
    いて前記旋回上昇流より４〜35％大となるように
    制御するための制御機構を設けた特許請求の範囲
    第８項に記載の分級装置。 １０ 筒状ハウジングの底部に被分級粉体を帯同
    せしめて該筒状ハウジング内に供給するための上
    昇流供給管を開口せしめ、該開口部より垂直断面
    積を漸次小とされた旋回流形成ノズル部を形成し
    た特許請求の範囲第８項に記載の分級装置。 １１ 複数の分級設備の他方における細粒分分級
    機構上に設けられた細粒分取出口に該細粒分取出
    口から取出された細粒分帯同流体を旋回流とし導
    入して分別するサイクロン分級設備を連結し、該
    サイクロン分級設備の頂部に形成された流体取出
    口からの配管を一方の分級設備に対する旋回上昇
    流吹込みのためのフアンに連結し分級流体を循環
    させるようにした特許請求の範囲第８項に記載の
    分級装置。 １２ 一方の分級設備に対する旋回上昇流吹込み
    のためのフアンからの導管にバルブを有する分岐
    管路を設け、該分岐管路をバツクフイルターに連
    結して循環する分級流体に浮遊する微粉分を適宜
    に捕集するようにした特許請求の範囲第１１項に
    記載の分級装置。
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