JPH1110022A - 多目的物質処置装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形物、固形混合物等の相互衝突による衝撃
破砕および研磨を繰り返して細分球状化し、且つ付着水
の撥水による乾燥または衝撃熱、摩擦熱による乾燥等の
多目的な機能を複合した装置がなかった。 【解決手段】 上下に排気口、排出口を有するケーシン
グ本体１の上部ケーシングにダンパを設けると共に、上
部ケーシング下端から下方縮径して中間ケーシング内方
に配設する内管を設け、中間ケーシングに接線方向より
空気送気管を接続し、ケーシング本体１の下部ケーシン
グを下方にしたがって縮径形成し、又外部より先端口を
内管下方にして、且つ下部ケーシング内に位置させる原
料投入筒を配設している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固形物の破砕細分
および球状化、固形物に付着または含浸している物質の
除去、固形物の混合、固形混合物からのプラスチック、
金属、ゴム等の可撓性物質の分離等の各種機能を有する
多目的物質処置装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種産業において知られている固
形状の物質を細分化するための粉砕手段は、クラッシャ
ー、ミル等の機械的可動部によって原料を粉砕するもの
であるも、かかる手段にあっては粉砕工程前に乾燥工程
を必要とすると共に、複雑な機械的可動部の磨耗、損傷
による取り替え・保守点検作業が必要となり、原料の細
分化までの製造効率を高めるには限界があり、しかも粉
砕は圧砕方式であるため、粉粒形状に角部を有するもの
しか製造できない欠点を有している。

【０００３】又、上記各装置においては乾燥および破砕
等の単機能を有しているだけであって、多目的な機能を
複合した簡易な装置が望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は固形物、固形
混合物等の相互衝突による衝撃破砕および研磨を繰り返
して細分球状化し、且つ付着水の撥水による乾燥または
衝撃熱、摩擦熱による乾燥等の多目的な機能を複合した
多目的物質処置装置を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に
基づく前処理工程および装置の必要性、低製造効率等の
課題に鑑み、ケーシング本体内に空気を送気することに
より、原料Ｗを自転させながら主旋回渦流にそってあら
ゆる方向へ高速で移動させ、相互衝突による衝撃破砕お
よび研磨の繰り返しにより、原料の細分球状化、乾燥、
分離、混合等の各種物理処理機能を具有させることを要
旨とする多目的物質処置装置を提供して上記欠点を解消
せんとしたものである。

【０００６】多目的物質処置装置は上部ケーシング、中
間ケーシング、下部ケーシングからなり、上下に排気
口、大気圧開放と成す処理物排出口を有する中空状のケ
ーシング本体を形成し、上部ケーシングにダンパを設け
ている。

【０００７】又、上部ケーシングの下端より中間ケーシ
ング内方に配設すべき下方縮径する内管を設け、中間ケ
ーシングに接線方向より空気送気管を接続している。

【０００８】又、ケーシング本体の下部ケーシングの水
平断面を円状、多角状に形成したり、若しくは中心方向
に突出する突条を形成し、且つ下方にしたがって縮径率
を一定となして縮径形成し、又外部より先端口を内管下
方にして、且つ下部ケーシング内に位置させる原料投入
筒を配設している。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面に基
づいて説明する。１は本発明に係る多目的物質処置装置
のケーシング本体であり、該ケーシング本体１は上部ケ
ーシング２、中間ケーシング３、下部ケーシング４を連
通状態に連結して中空状に形成されている。

【００１０】上部ケーシング２は中空筒状となし、その
上端を排気口５となすと共に、内部に上下流路の開口量
を調整するダンパ６を設け、さらに下端より下方縮径す
る中空筒状の内管７を連接しており、該内管７は中間ケ
ーシング３内方に配設されている。

【００１１】中間ケーシング３は中空筒状となし、その
外周における接線方向より空気送風装置（図示せず）に
接続された空気送気管８を接続している。

【００１２】９は主旋回渦流空間部であり、該主旋回渦
流空間部９は中間ケーシング３内周面と上部ケーシング
２の内管７外周面との間に下方拡幅状となして環状に画
成されている。

【００１３】下部ケーシング４は下方にしたがって縮径
し、且つ水平断面が円状と成す中空円錐筒状に形成さ
れ、その下端を処理物排出口10となしている。

【００１４】又、下部ケーシング４は水平断面が多角状
となす中空多角錐筒状に形成しても良く、又下部ケーシ
ング４の内周面に中心側に向かって突出する突条11を上
下にわたって設けても良い。

【００１５】12は原料投入筒であり、該原料投入筒12は
中空円筒、中空角筒状に形成され、その中心をケーシン
グ本体１の本体中心線ＣＬに対して所定の角度αにて、
その先端口を内管７より下方にして、且つ下部ケーシン
グ４の上方部位内に位置させる様に、外部より上部ケー
シング２および内管７内を通過する様に設けられてい
る。

【００１６】13は原料投入筒12の先端口のリップ片であ
り、該リップ片13は本体中心線ＣＬに対して交差する角
度βでもって設けている。

【００１７】次に本発明に係る多目的物質処置装置の作
用について説明する。先ず、固形物の破砕細分および球
状化、固形物に付着または含浸している物質の除去、固
形物の混合、固形混合物からのプラスチック、金属、ゴ
ム等の可撓性物質の分離等の各種物理処理機能を有する
処理空間領域Ｘの形成については、上部ケーシング２の
ダンパ６を全閉した状態で、空気送気管８より主渦流空
間部９に送気すると、かかる状態ではケーシング本体１
内の静圧が上昇することにより、原料投入筒12より空気
流が排気されると共に、そのまま下部ケーシング４内を
旋回しながら処理物排出口10より送気量のほとんどが排
気されてしまい、実質的には処理空間領域Ｘは形成は難
しい。

【００１８】そして、ダンパ６を開けて上部ケーシング
２の排気口５の開口量を調整すると、送気量の一部が排
気口５から排気されるため、ケーシング本体１内の静圧
が下がることにより、内管７と下部ケーシング４の処理
物排出口10との間に旋回しながら上昇する内側上昇流路
Ｕが形成されると共に、該内側上昇流路Ｕと下部ケーシ
ング４内周面との間に旋回しながら下降する外側下降流
路Ｄが形成される。

【００１９】又、同時に主旋回渦流空間部９に送気され
た空気流は主旋回渦流となって下降することにより、内
管７内より下方突出している原料投入筒12およびリップ
片13に衝突し、かかる衝突個所より超高速渦流が発生す
ると共に、ダンパ６によってケーシング本体１の上下静
圧が調整されるため、処理空間領域Ｘが下部ケーシング
４の上方部位にて形成されると共に、渦流のエゼクター
作用によって外部より投入された原料Ｗは原料投入筒12
の先端口より負圧吸引されて処理空間領域Ｘに投入され
る。

【００２０】そして、処理空間領域Ｘに投入された原料
Ｗは、原料投入筒12およびリップ片13に衝突して発生し
た超高速渦流によって発生する高周波振動波により、原
料Ｗは自転しながら主旋回渦流にそってあらゆる方向へ
高速で移動し、相互衝突による衝撃破砕および研磨を繰
り返して細分球状化され、その間に付着水の撥水による
乾燥または衝撃熱、摩擦熱による乾燥等が行われる。

【００２１】尚、原料Ｗの自転軸は本体中心線ＣＬに平
行であることは確認されている。

【００２２】そして、処理空間領域Ｘの主旋回渦流に取
り込まれて一定時間処理された後、粒径、質量の大きい
ものは遠心力によって下部ケーシング４の内周面側に寄
って外側下降流路Ｄに乗って下降して処理物排出口10へ
導かれ、下向き慣性力によって外部へ放出され、又粒
径、質量の小さいものは中心側に寄り、内側上昇流路Ｕ
から排気口５を経て回収する。

【００２３】尚、細分化された粉体の一部は内側上昇流
路Ｕに乗り、上昇しながら粒径、密度の大きいものは旋
回流による遠心力によって外側下降流路Ｄまたは処理空
間領域Ｘへ戻され再処理される。

【００２４】又、処理空間領域Ｘを形成するための超高
速渦流の発生量、渦流速度は内管７内より下方突出して
いる原料投入筒12の形状、取付角度およびリップ片13の
形状取付角度によって変化させることができるため、原
料Ｗの種類により物理処理に最適条件に設定することが
できる。

【００２５】又、上部ケーシング２のダンパ６はケーシ
ング本体１の静圧そのものを調整すると共に、処理空間
領域Ｘの上下の静圧を調整する機能を持ち、下部ケーシ
ング４による処理空間領域Ｘの上下面の面積差を利用し
て安定的に上下の位置を設定できると共に、上下位置を
ずらすことによる処理空間領域Ｘの上下厚さ、直径を変
え、主旋回渦流による遠心力を制御することが可能であ
るため、破砕力、処理密度を調整できる。

【００２６】さらに、下部ケーシング４の水平断面を多
角状となしたり、突条11を設けることにより、下部ケー
シング４内周面での空気流動に折線運動が生じ、さらに
複雑な空気流動を誘起して多機能性を発揮する。

【００２７】又、処理空間領域Ｘは、その上面の送気圧
力と内側還流路に流れ込む空気圧力のバランスにて形成
され、処理層内に滞留できる原料Ｗの量は一定で、その
滞留時間によって破砕粒度が変化するため、投入量を変
化させることにより、粒度を調整でき、具体的には約１
００％が原料供給を受けて約１１０％になると、約２０
〜３０％処理品を放出して約８０〜９０％となり、次の
放出時まで原料Ｗを受け入れ続け、再び約１１０％とな
ると放出するメカニズムを繰り返す。

【００２８】尚、処理空間領域Ｘは下部ケーシング４の
上方部位付近に形成され、下部ケーシング４の縮径角度
が関係し、主旋回渦流の遠心加速度の上方向分加速度が
大きすぎると、処理空間領域Ｘは下部ケーシング４の上
方部位より上昇してはずれ、処理空間領域Ｘが破壊され
て機能を失うため、送気速度、ダンパ６による静圧調節
によって維持する。

【００２９】次に、各種原料Ｗの適応例については、メ
ッキ汚泥における団塊状の脱水ケーキの乾燥・粉砕化、
又製紙スラッジの乾燥・粉砕化、又粉体塗料用の固形物
の粉砕・球状粉砕化、又鋳物砂等の洗浄後の付着水分の
除去乾燥、又瓦のシャモットの粉砕・球状粉砕化、又窯
業用原料の各種粘土（配合土）の粉砕・乾燥・混合化又
石炭の粉砕・乾燥化等の乾燥粉体化処理等である。

【００３０】又、石膏ボード廃材を破砕し、石膏粉と紙
片若しくは繊維への分離、又自動車合わせガラスにおけ
る中心材である合成樹脂シートと、両面に張り付けてあ
るガスの分離化およびガラスの球状粉砕化、又酸化物お
よび窒化物等が固着するアルミドラスの地金と酸化物お
よび窒化物の分離化等である。

【００３１】尚、この適応例については数例を示したに
過ぎず、要するに衝突による破砕、剥離、分離等が可能
な固形物を含むものであればあらゆる物質を対象にする
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】要するに本発明は、上端に排気口５、下
端に大気圧開放と成す処理物排出口10を有する中空状の
ケーシング本体１の上部ケーシング２に開口量を調整す
るダンパ６を設けると共に、上部ケーシング２の下端よ
り下方縮径する内管７を連接し、該内管７は中間ケーシ
ング３内方に配設し、中間ケーシング３に接線方向より
空気送気管８を接続し、ケーシング本体１の下部ケーシ
ング４の水平断面を円状に形成し、且つ下方にしたがっ
て縮径形成し、又外部より上部ケーシング２および内管
７内を通過して先端口を内管７下方にして、且つ下部ケ
ーシング４内に位置させる原料投入筒12を配設したの
で、ダンパ６により排気口５の開口量を調整して空気送
気管８より主旋回渦流空間部９に送気された空気流は主
旋回渦流となって下降して原料投入筒12に衝突すると、
渦流が発生すると共に、ケーシング本体１の上下静圧が
調整されるため、処理空間領域Ｘが形成されると共に、
内側上昇流路Ｕおよび外側下降流路Ｄが形成されること
により、渦流のエゼクター作用によって外部より投入さ
れた原料Ｗは原料投入筒12の先端口より負圧吸引されて
処理空間領域Ｘに投入されるため、原料投入時の外部へ
の粉塵発生を防止でき、又処理空間領域Ｘに投入された
原料Ｗは自転しながら主旋回渦流にそってあらゆる方向
へ高速で移動し、相互衝突による衝撃破砕および研磨を
繰り返して細分球状化されるため、角部を有する破砕化
に比して粉体原料の流動性を著しく向上でき、又その間
に付着水の撥水による乾燥または衝撃熱、摩擦熱による
乾燥等の物理処理を同時常温で加熱することなくでき、
従って従来の単機能の装置を組み合わせて処理するもの
に比し、その製造効率が格段に向上でき、しかも物理的
分離が不可能であった自動車合わせガラスにおける合成
樹脂シートとガラスとの分離、石膏ボードにおける石膏
粉と紙片（繊維）との分離も行うことができ、又破砕・
粉砕と同時に、高速空気渦流のため分散率が高く、混合
に使用することもできる。

【００３３】又、処理空間領域Ｘはダンパ６による開口
量の調整で下部ケーシング４の上下に位置をずらして固
定することが可能となり、下部ケーシング４の縮径率が
一定の場合、これによって処理空間領域Ｘの直径を変え
て主旋回渦流による遠心力を制御できるため破砕力の調
整ができ、又処理空間領域Ｘに滞留できる原料Ｗの量は
一定であるため、投入量の調整によって滞留時間を変化
させて破砕度合（粒度）を任意に調整できる。

【００３４】又、下部ケーシング４の水平断面を多角状
に形成したり、又下部ケーシング４の内周に中心方向に
突出する突条11を設けたので、下部ケーシング４内周面
での空気流動に折線運動が生じ、さらに複雑な空気流動
を誘起して多機能性を発揮できる等その実用的効果甚だ
大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多目的物質処置装置の断面図であ
る。

【図２】図１のＡーＡ断面図である。

【図３】図１のＢーＢ断面図である。

【図４】同上他の実施例の断面図である。

【図５】同上他の実施例の断面図である。

【図６】同上他の実施例の断面図である。

【図７】同上他の実施例の断面図である。

【図８】同上他の実施例の断面図である。

【図９】原料投入筒による高速渦流発生状態の概略図で
ある。

【図１０】処理空間領域での主旋回渦流の折線運動を示
す概略図である。

【図１１】ケーシング本体内での処理空間領域、内側上
昇流路および外側下降流路を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ケーシング本体 ２ 上部ケーシング ３ 中間ケーシング ４ 下部ケーシング ５ 排気口 ６ ダンパ ７ 内管 ８ 空気送気管 ９ 主旋回渦流空間部 10 処理物排出口 11 突条 12 原料投入筒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端に排気口、下端に大気圧開放と成す
   処理物排出口を有する中空状のケーシング本体の上部ケ
   ーシングに開口量を調整するダンパを設けると共に、上
   部ケーシングの下端より下方縮径する内管を連接し、該
   内管は中間ケーシング内方に配設し、中間ケーシングに
   接線方向より空気送気管を接続し、ケーシング本体の下
   部ケーシングの水平断面を円状に形成し、且つ下方にし
   たがって縮径形成し、又外部より上部ケーシングおよび
   内管内を通過して先端口を内管下方にして、且つ下部ケ
   ーシング内に位置させる原料投入筒を配設したことを特
   徴とする多目的物質処置装置。
2. 【請求項２】 下部ケーシングの内周に中心方向に突出
   する突条を設けたことを特徴とする請求項１記載の多目
   的物質処置装置。
3. 【請求項３】 下部ケーシングの縮径率を一定と成した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の多目的物質処置
   装置。