特許 6490588 加工材料の混合装置及び混合集塵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6490588

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】加工材料の混合装置及び混合集塵システム

(51)【国際特許分類】

   B01F 13/02 20060101AFI20190318BHJP

   B01F 15/00 20060101ALI20190318BHJP

   B04C 5/12 20060101ALI20190318BHJP

   B04C 5/04 20060101ALI20190318BHJP

   B04C 5/081 20060101ALI20190318BHJP

   B04C 9/00 20060101ALI20190318BHJP

   B07B 7/06 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   B01F13/02 B

   B01F15/00 Z

   B04C5/12 A

   B04C5/04

   B04C5/081

   B04C9/00

   B07B7/06

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-543721(P2015-543721)

(86)(22)【出願日】2014年4月8日

(86)【国際出願番号】JP2014060160

(87)【国際公開番号】WO2015059943

(87)【国際公開日】20150430

【審査請求日】2017年3月7日

(31)【優先権主張番号】特願2013-219561(P2013-219561)

(32)【優先日】2013年10月22日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】503235525

【氏名又は名称】株式会社シュトルツ

(74)【代理人】

【識別番号】100090413

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 康稔

(72)【発明者】

【氏名】本間 信雄

【審査官】 田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１９７４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２５７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１６６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０１２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９７６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０３９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３７６７９９３（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｆ １３／０２

Ｂ０１Ｆ １５／００

Ｂ０４Ｃ ５／０４

Ｂ０４Ｃ ５／０８１

Ｂ０４Ｃ ５／１２

Ｂ０４Ｃ ９／００

Ｂ０７Ｂ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工材料の導入口を有しており、下方に向けて径が縮小するとともに、前記加工材料が混合されるホッパー，
前記導入口に接続されており、加工材料の供給源と接続される導入管，
前記ホッパーの下方に設けられており、該ホッパーよりも径が小さい略円筒状であって、前記加工材料の一時貯留が可能な一時貯留管，
該一時貯留管の外側に設けられており、前記加工材料の有無を検出するための検出手段，
前記ホッパーの上方を覆うとともに、排気用の排気口を有する蓋部，
前記排気口に接続された排気用の排気管，
該排気管に接続されており、前記ホッパー内の空気を吸引することで、前記導入口から加工材料を導入する吸引手段，
該蓋部と前記ホッパーの間に設けられており、前記加工材料が通過不能なフィルタ手段，
を備えるとともに、
前記ホッパーが、
外側ホッパーと、該外側ホッパーの内側に所定の間隔をおいて配置された内側ホッパーとからなる２重構造であって、
前記外側ホッパーと内側ホッパーの間に形成される空間は、その上方が閉塞し、その下方が前記一時貯留管の上方と連通しており、
前記一時貯留管内に、前記内側ホッパーの下側円筒部が開口しており、
前記導入口が、前記外側ホッパーの上方に設けられ、
前記フィルタ手段が、前記内側ホッパーの上方を覆っており、
前記吸引手段は、
前記加工材料が一定量供給された後も、前記導入口から空気のみが導入される空輸送の時間が一定時間生じるように、前記内側ホッパー内の空気を吸引することにより、前記空輸送の時間に、前記内側ホッパーの下側円筒部の開口から前記一時貯留管内の加工材料を前記内側ホッパー内に吸い上げて混合することを特徴とする加工材料の混合装置。

【請求項2】

前記ホッパーが略円筒状であって、
前記導入管が、
前記ホッパーの接線方向に対して略平行となるように、前記外側ホッパーに接続されていることを特徴とする請求項１記載の加工材料の混合装置。

【請求項3】

前記内側ホッパーの外周面と前記外側ホッパーの内周面の間に、前記加工材料の落下を促進するための遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１記載の加工材料の混合装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の加工材料の混合装置と、集塵装置とを備えた加工材料の混合集塵システムであって、
前記集塵装置は、
前記混合装置から排気された空気の吸気口を有しており、下方に向けて径が縮小した縮径部を有する円筒部，
前記吸気口に接続されており、前記混合装置の排気管と接続される吸気管，
前記円筒部の下方に設けられており、前記縮径部よりも大きな断面積を有するとともに、混合装置から回収した空気から分離した分離物を集めるダストタンク，
前記円筒部の上方を覆うとともに、排気用の排気口を有する蓋部，
該蓋部の排気口に接続された排気用の排気管，
該排気管に接続され、前記円筒部の下方から、内部の空気を吸引するための吸引手段，
該蓋部と前記円筒部の間に設けられており、前記分離物が通過不能なフィルタ手段，
を備えるとともに、
前記円筒部が、
外筒と、該外筒の内側に所定の間隔をおいて配置された内筒とからなる２重構造であって、
前記外筒と内筒の間に形成される空間は、その上方が閉塞し、その下方が前記ダストタンクの上方と連通しており、
前記吸気口が、前記外筒の上方に設けられ、
前記フィルタ手段が、前記内筒の上方を覆う、
ことを特徴とする加工材料の混合集塵システム。

【請求項5】

前記吸気管が、
前記円筒部の接線方向に対して略平行となるように、前記外筒に接続されていることを特徴とする請求項４記載の加工材料の混合集塵システム。

【請求項6】

前記混合装置の排気管と吸引手段の間に、前記集塵装置を配置することによって、
前記混合装置の吸引手段と、前記集塵装置の吸引手段が、互いを兼ねることを特徴とする請求項４又は５記載の加工材料の混合集塵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラスチック成型用のペレットなどの加工材料の混合装置及び混合集塵システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

プラスチック成型用ペレットを混合する装置として、例えば、下記特許文献１には、２種以上のペレットを、同一高さに位置する各ホッパーから分散状に傾斜角が４５度以上のシュータへ自然落下させ、該シュータの傾斜壁部に衝突して跳ね返ったペレットの大部分が最終的に反対側の壁面で跳ね返ることにより、これらのペレットを均一に混合することが開示されている。当該技術では、混合のための輸送力は不要であるが、材料を少しずつ落下させないと十分に混合されないという課題がある。また、ペレットに付着した粉末や微片を除去できないため、成型品の不良率が上がってしまう。

【0003】

これに対し、吸引により材料を輸送して混合し、かつ、材料に付着した微粉等を除去する技術が、下記特許文献２に開示されている。当該特許文献２には、吸引空気源と接続した流動ホッパーと、流動ホッパーの出入口と縦方向に連結した縦向き管と該縦向き管に横方向に連通した横向き管とからなる供給管と、供給管に接続された一時貯留ホッパーとを備えた装置が開示されている。そして、前記供給管の横向き管における最下面の延長線の近傍位置又は該延長線より上方位置に、材料の充填レベルを検出するためのレベル計を設け、流動ホッパーと天蓋部の間には、材料を通さずに輸送用気体と微粉とを通すフィルタが設けられている。前記材料は、吸引空気源の吸引気力により流動ホッパー内へ吸引輸送されて混合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−１０３９６１号公報

【特許文献2】特許第３７６７９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した特許文献２に記載の技術では、前記レベル計を前記横向き管の最下面の延長線の位置に設けた場合、前記吸引空気源が停止すると、前回の吸引輸送の動作により混合された材料が、前記延長線よりも下方に充填された状態になっているため、次の吸引輸送動作により輸送される材料が、未混合のまま一時貯留ホッパーへ落下することは防止される。これに対し、仮に横向き管の最下面の延長線より下方位置にレベル計を配置すると、吸引輸送される材料の一部は、混合されないまま一時貯留ホッパーに充填されることになる。前記特許文献２では、このように混合されない材料が一時貯留ホッパーに充填されるのを防止するため、レベル計を配置する位置が前記延長線の近傍位置又は該延長線よりも上方に制約されてしまうという課題がある。

【0006】

本発明は、以上の点に着目したもので、効率よく加工材料を混合・撹拌することができ、粉末や微片等の分離にも適した加工材料の混合装置及び混合集塵システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の加工材料の混合装置は、加工材料の導入口を有しており、下方に向けて径が縮小するとともに、前記加工材料が混合されるホッパー，前記導入口に接続されており、加工材料の供給源と接続される導入管，前記ホッパーの下方に設けられており、該ホッパーよりも径が小さい略円筒状であって、前記加工材料の一時貯留が可能な一時貯留管，該一時貯留管の外側に設けられており、前記加工材料の有無を検出するための検出手段，前記ホッパーの上方を覆うとともに、排気用の排気口を有する蓋部，前記排気口に接続された排気用の排気管，該排気管に接続されており、前記ホッパー内の空気を吸引することで、前記導入口から加工材料を導入する吸引手段，該蓋部と前記ホッパーの間に設けられており、前記加工材料が通過不能なフィルタ手段，を備えるとともに、前記ホッパーが、外側ホッパーと、該外側ホッパーの内側に所定の間隔をおいて配置された内側ホッパーとからなる２重構造であって、前記外側ホッパーと内側ホッパーの間に形成される空間は、その上方が閉塞し、その下方が前記一時貯留管の上方と連通しており、前記一時貯留管内に、前記内側ホッパーの下側円筒部が開口しており、前記導入口が、前記外側ホッパーの上方に設けられ、前記フィルタ手段が、前記内側ホッパーの上方を覆っており、前記吸引手段は、前記加工材料が一定量供給された後も、前記導入口から空気のみが導入される空輸送の時間が一定時間生じるように、前記内側ホッパー内の空気を吸引することにより、前記空輸送の時間に、前記内側ホッパーの下側円筒部の開口から前記一時貯留管内の加工材料を前記内側ホッパー内に吸い上げて混合することを特徴とする。
主要な形態の一つによれば、前記ホッパーが略円筒状であって、前記導入管が、前記ホッパーの接線方向に対して略平行となるように、前記外側ホッパーに接続されていることを特徴とする。他の形態によれば、前記内側ホッパーの外周面と前記外側ホッパーの内周面の間に、前記加工材料の落下を促進するための遮蔽板を設けたことを特徴とする。

【0009】

本発明の加工材料の混合集塵システムは、前記いずれかの加工材料の混合装置と、集塵装置とを備えた加工材料の混合集塵システムであって、前記集塵装置は、前記混合装置から排気された空気の吸気口を有しており、下方に向けて径が縮小した縮径部を有する円筒部，前記吸気口に接続されており、前記混合装置の排気管と接続される吸気管，前記円筒部の下方に設けられており、前記縮径部よりも大きな断面積を有するとともに、混合装置から回収した空気から分離した分離物を集めるダストタンク，前記円筒部の上方を覆うとともに、排気用の排気口を有する蓋部，該蓋部の排気口に接続された排気用の排気管，該排気管に接続され、前記円筒部の下方から、内部の空気を吸引するための吸引手段，該蓋部と前記円筒部の間に設けられており、前記分離物が通過不能なフィルタ手段，を備えるとともに、前記円筒部が、外筒と、該外筒の内側に所定の間隔をおいて配置された内筒とからなる２重構造であって、前記外筒と内筒の間に形成される空間は、その上方が閉塞し、その下方が前記ダストタンクの上方と連通しており、前記吸気口が、前記外筒の上方に設けられ、前記フィルタ手段が、前記内筒の上方を覆うことを特徴とする。

【0010】

主要な形態の一つによれば、前記吸気管が、前記円筒部の接線方向に対して略平行となるように、前記外筒に接続されていることを特徴とする。他の形態によれば、前記混合装置の排気管と吸引手段の間に、前記集塵装置を配置することによって、前記混合装置の吸引手段と、前記集塵装置の吸引手段が、互いを兼ねることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、加工材料を混合するホッパーを、外側ホッパーと内側ホッパーの２重構造とし、該ホッパーの下方に加工材料を一時貯留可能な一時貯留管を設け、該一時貯留管の外側に設けたレベル計によって加工材料の有無を検出する。また、外側ホッパーと内側ホッパーの間に形成される隙間は上方が閉塞し、下方が一時貯留管の上方に連通しており、前記一時貯留管内に、前記内側ホッパーの下側円筒部が開口しており、加工材料は、前記外側ホッパーの上方に設けた導入口から導入される。そして、前記内側ホッパーの上部に設けた蓋に接続された排気管から空気を吸引することで、前記導入口から加工材料を外側ホッパー内へ導入する。このような構成とし、加工材料の定量輸送が完了した後に、一定時間、材料を含まない空気だけを吸引する空輸送をすることで、前記内側ホッパーの下側円筒部の開口から前記一時貯留管内の加工材料を前記内側ホッパー内に吸い上げることで、一時貯留管内に貯留されていた加工材料が対流により内側ホッパー内で撹拌されるようになる。このため、効率よく加工材料の混合・撹拌や、微粉や微片等の分離を行うことができる。また、レベル計の設置位置の自由度が増すという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例１を示す図であり、(A)は混合集塵システムの全体構成を示す図，(B)は前記(A)の混合装置を矢印Ｆ１方向から見た平面図である。

【図2】前記実施例１の混合装置内での加工材料の動きを示す断面図である。

【図3】前記実施例１の集塵装置内での回収空気の動きを示す断面図である。

【図4】本発明の実施例２の混合装置を示す図であり、(A)は断面図，(B)は前記(A)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

【実施例1】

【0015】

最初に、図１〜図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は本実施例の混合集塵システムの全体構成を示す図，図１(B)は前記(A)の混合装置を矢印Ｆ１方向から見た平面図である。図２は、本実施例の混合装置内での加工材料の動きを示す断面図である。図３は、本実施例の集塵装置内での回収空気の動きを示す断面図である。本実施例は、本発明をプラスチック成型用の加工材料の輸送・混合（ないし撹拌），付着物の分離，分離物の集塵に適用した例である。前記プラスチック材料には、バージン材ペレットや、廃プラスチックを利用したリサイクルペレット，スプール，その他にもくず材の粉砕物などが含まれる。

【0016】

前記加工材料の隙間には、粉末や微片等（以下「粉末等」あるいは「ダスト等」とする）が入り込むので、そのまま使用すると、成型機用シリンダへの樹脂計量時に、樹脂密度が変わってしまう。また、材料の溶融速度はプラスチック材の大きさにより異なるため、粉末等のように小さいものから先に焼けてしまい黒点になり、更に加熱されることで、この部分が燃え付きて灰になり白点になる。このように白点が入ると、成型品（製品）の不良率が上がってしまうため、成型機用シリンダへプラスチック材料を送る際には、粉末等を取り除いておく必要がある。本発明の混合装置は、加工材料を混合するとともに、粉末等を取り除くためのものである。また、本発明の集塵装置は、前記混合装置で加工材料から分離した粉末等を、回収空気から効率的に集塵するためのものである。図１(A)に示すように、本実施例の混合集塵システム１０は、加工材料の撹拌・混合及び粉末等の分離を行う混合装置２０と、該混合装置２０で加工材料から分離された粉末等を集めるための集塵装置８０により構成されている。

【0017】

まず、混合装置２０から説明する。混合装置２０は、ホッパー２２と、一時貯留管２４と、レベル計５６と、蓋６０と、加工材料の導入管３０と、排気用の排気管６８などにより構成される。また、前記ホッパー２２内の空気を吸引する手段として、吸引装置７６が用いられるが、図示の例では、前記吸引装置７６は、混合装置２０に直に接続されておらず、後述する集塵装置８０を介して接続されている。すなわち、本実施例では、吸引装置７６が、混合装置２０と集塵装置８０の双方の吸引手段を兼ねた構成となっている。

【0018】

前記ホッパー２２は、図１(A)に示すように、外側ホッパー２６と内側ホッパー４０からなる２重構造となっている。前記外側ホッパー２６は、上側が略円筒状の円筒部２６Ａとなっており、下側は下方に向けて径が縮小した縮径部２６Ｂとなっている。該縮径部２６Ｂの先端の径は、一時貯留管２４の径と同程度となっている。また、前記円筒部２６Ａの上方には、加工材料の供給源（図示せず）から送られる加工材料を導入するための導入口２８が設けられており、該導入口２８には、導入管３０が接続されている。該導入管３０は、図１(B)に示すように、略円筒状のホッパー２２の接線方向と略平行となるように、前記導入口２８に適宜手段で接続されている。

【0019】

一方、前記内側ホッパー４０は、前記外側ホッパー２６の内側に所定の間隔をおいて配置されている。該内側ホッパー４０は、前記外側ホッパー２６の円筒部２６Ａよりも径が小さい円筒部４０Ｂと、その上方に設けられており上方に向けて径が拡大した拡径部４０Ａと、前記円筒部４０Ｂの下方に設けられており、前記外側ホッパー２６の縮径部２６Ｂと同程度の傾斜を有する縮径部４０Ｃと、該縮径部４０Ｃの下方に形成され、前記一時貯留管２４の内径よりも小さい径を有する円筒部４０Ｄにより構成されている。

【0020】

外側ホッパー２６と内側ホッパー４０を以上のような形状とすることにより、外側ホッパー２６と内側ホッパー４０の間には、所定の隙間４２が形成される。該隙間４２の上方は、前記内側ホッパー４０の拡径部４０Ａの外周縁と前記外側ホッパー２６の円筒部２６Ａの上縁が接合することによって閉塞している。また、前記隙間４２の下方は、前記一時貯留管２４の上方と連通している。従って、前記導入管３０及び導入口２８を介してホッパー２２内の隙間４２に導入された加工材料は、前記拡径部４０Ａにより、ホッパー２２の上方から飛び出すことはなく、一旦、全て下向きに落下する。このとき、前記導入管３０をホッパー２２の接線方向と略平行となるように接続しているため、隙間４２に入った加工材料は、外側ホッパー２６と内側ホッパー４０の間の隙間４２を、前記内側ホッパー４０の外周面に沿うように、スパイラル状に回転しながら落下するようになる。

【0021】

次に、前記一時貯留管２４は、一定量の加工材料を一時的に貯留することが可能な体積となるように、所定の断面積及び高さを有する透明なガラス管等により構成されている。前記一時貯留管２４の上方と下方にはベースプレート４６，４８が設けられており、該ベースプレート４６，４８間に、複数の支柱５０が設けられている。前記レベル計５６は、前記支柱５０に固定されたベース５２上に、固定具５４によって固定されている。前記ベースプレート４８の下方には、例えば、成型機のシリンダが配置され、ホッパー２２で混合された加工材料が、一時貯留管２４の下方からシリンダへ送られる。なお、前記レベル計５６としては、例えば、静電容量式の近接スイッチなどが用いられる。レベル計５６によって加工材料が検出されないときは、一時貯留管２４内のストック量が減り、かつ、導入口２８からの加工材料の供給もないことになるので、加工材料を補充するタイミングを決定することができる。

【0022】

また、前記ホッパー２２の上方は、蓋６０により覆われている。該蓋６０は前記ホッパー２２に対して開閉可能となっており、内部には、フィルタ６２が着脱可能に設けられている。該フィルタ６２は、内側ホッパー４０の上方を完全に覆い、かつ、加工材料から分離された粉末等のみを通過させ、加工材料自体は通さないものである。前記フィルタ６２には、取手６４が設けられており、混合する加工材料の大きさ等に応じて、適切な目の大きさのフィルタ６２に交換が可能となっている。前記蓋６０の上部６６には、排気用の排気口６７が設けられており、該排気口６７には、排気用の排気管６８が接続されている。該排気管６８は、集塵装置８０を介して吸引装置７６に接続される。

【0023】

次に、集塵装置８０について説明する。集塵装置８０は、螺旋状の気流を発生させるサイクロン発生部８２と、回収空気に含まれる粉末等を集めるダストタンク８４と、蓋１１０と、混合装置２０から回収された空気の吸気管９０と、排気用の排気管１２０により構成される。また、前記集塵装置８０内の空気を吸引する手段としては、前記排気管１２０の先に接続された吸引手段７６を用いる。

【0024】

前記サイクロン発生部８２は、図１(A)に示すように、外筒８６と内筒１００からなる２重構造となっている。前記外筒８６は、上側が略円筒状の円筒部８６Ａとなっており、下側は下方に向けて径が縮小した縮径部８６Ｂとなっている。また、前記円筒部８６Ａの上方には、混合装置２０から回収した空気（粉末等を含む空気）を導入するための吸気口８８が設けられており、該吸気口８８には、吸気管９０が接続されている。該吸気管９０は、略円筒状の外筒８６の接線方向と略平行となるように、前記導入口８８に適宜手段で接続されている。また、前記吸気管９０は、混合装置２０の排気管６８と、ホース等の適宜手段によって接続されている。

【0025】

一方、内筒１００は、前記外筒８６の内側に所定の間隔をおいて配置されている。前記内筒１００は、前記外筒８６の円筒部８６Ａよりも径が小さい円筒部１００Ｂと、その上方に設けられており上方に向けて径が拡大した拡径部１００Ａと、前記円筒部１００Ｂの下方に設けられており、前記外筒８６の縮径部８６Ｂと同程度の傾斜を有する縮径部１００Ｃと、該縮径部４０Ｃの下方に形成され、前記外筒８６の下端部よりも径が小さい円筒部１００Ｄにより構成されている。

【0026】

外筒８６と内筒１００を以上のような形状とすることにより、外筒８６と内筒１００の間には、所定の隙間９４が形成される。該隙間９４の上方は、前記内筒１００の拡径部１００Ａの外周縁と前記外筒８６の円筒部８６Ａの上縁が接合することによって閉塞している。また、前記隙間９４の下方は、前記ダストタンク８４の上部に設けられた開口部８５と連通している。従って、前記吸気管９０及び吸気口８８を介して前記隙間９４に導入された回収空気は、前記拡径部１００Ａにより、サイクロン発生部８２の上方から漏れることなく、下方のダストタンク８４へ向かう。このとき、前記吸気管９０をサイクロン発生部８２の接線方向と略平行となるように接続しているため、隙間９４に入った回収空気は、外筒８６と内筒１００の間の隙間９４を、前記内筒１００の外周面に沿うように、螺旋状に回転しながら進んでいくようになる。以上のようなサイクロン発生部８２の下方には、回収空気に含まれる粉末等を回収するためのダストタンク８４が設けられている。ダストタンク８４の本体部分の幅は、開口部８５よりも大きく設定されている。

【0027】

また、前記サイクロン発生部８２の上方は、蓋１１０により覆われている。該蓋１１０は、前記サイクロン発生部８２に対して開閉可能となっており、内部には、フィルタ１１２が着脱可能に設けられている。該フィルタ１１２は、内筒１００の上方を完全に覆い、かつ、回収空気に含まれる粉末等が通過せず、空気のみが通過できるようなものを用いる。なお、前記フィルタ１１２には、取手１１４が設けられており、必要に応じてフィルタ１１２の交換や清掃が可能となっている。前記蓋１１０の上部１１６には、排気用の排気口１１８が設けられており、該排気口１１８には、排気用の排気管１２０が接続されている。該排気管１２０は、図示しないホース等により、前記吸引装置７６に接続されている。

【0028】

次に、図２及び図３も参照しながら本実施例の作用を説明する。図２(A)には、吸引輸送を開始した直後の混合装置２０の状態が示されている。前回の動作によって混合された加工材料７０Ａが成型機シリンダへ送られ、一時貯留管２４内の加工材料７０Ａの存在がレベル計５６によって検出されなくなると、その結果に応じて、吸引装置７６を駆動して、ホッパー２２内の排気を開始するとともに、図示しない材料供給源から、導入口３０への加工材料７０Ｂの供給を開始する。吸引装置７６によってホッパー２２内部が排気されているため、その吸引力によって加工材料７０Ｂが導入管３０及び導入口２８を介してホッパー２２へ輸送される。

【0029】

上述した通り、ホッパー２２は、外側ホッパー２６と内側ホッパー４０の２重構造となっているため、外側ホッパー２６の上方に設けられた導入口２８から導入された加工材料７０Ｂは、内側ホッパー４０と外側ホッパー２６の隙間４２を、スパイラル状に下降する。該隙間４２を下降しながら、外側ホッパー２６の内周面や、内側ホッパー４０の外周面に衝突したり、加工材料７０Ｂ同士で衝突したりすることで、加工材料７０Ｂに付着したり、材料の隙間に入り込んでいたりした粉末等７２が分離される。

【0030】

このように、下降しながら粉末等７２が分離された加工材料７０Ｂは、図２(A)及び(B)に示すように、一部は一時貯留管２４に落下し、一部は吸引装置７６による吸引により、内側ホッパー４０の円筒部４０Ｄの下端から、前記内側ホッパー４０内へ吸い上げられる（巻き上げられる）。本実施例では、加工材料７０Ｂの輸送量を、ホッパー２２内で流動できる量に合わせて切り出している。このため、一回の輸送で吸引された加工材料７０Ｂは、図２(B)及び(C)に示すように、一旦はレベル計５６の位置に落下する。しかし、その後、一定量の加工材料７０Ｂの供給が完了した後も、吸引装置７６による吸引を続けると、加工材料７０Ｂを含まない空気だけを吸引する時間帯（空輸送）が生まれ、その時間帯に、図２(C)に示すように、最初に下方向に落ちて一時貯留管２４に停留していた加工材料７０Ｂ及び粉末等７２が吸い上がり、対流によって先に内側ホッパー４０内に吸引されていた加工材料７０Ｂと混合が行われる。

【0031】

内側ホッパー４０内に吸い上げられた加工材料７０Ｂは、内側ホッパー４０の上部を覆うフィルタ６２に衝突し、該フィルタ６２の目よりも小さい粉末等７２のみが空気とともにフィルタ６２を通過し、蓋６０に設けられた排気口６７及び排気管６８を介して、集塵装置８０へ送られる。以上のようにして加工材料７０Ｂの混合物のストックが形成されたら、吸引装置７６の駆動を止める。この状態では、図２(D)に示すように、加工材料７０Ｂからは粉末等７２が分離・除去されている。そして、適宜タイミングで一時貯留管２４から加工材料７０Ａ，７０Ｂを、成型機シリンダへ送る。そして、レベル計５６が加工材料７０Ｂを検出しなくなったら、導入管３０から新たな加工材料を供給するとともに、吸引装置７６による排気を開始する。

【0032】

以上のような混合装置２０の動作中は、吸引装置７６が駆動しているため、その間は、前記混合装置２０に接続された集塵装置８０も駆動するようになる。すなわち、吸引装置７６を駆動すると、集塵装置８０内の空気が排気され、前記混合装置２０から排気された空気（粉末等７２を含む）が、吸気管９０及び吸気口８８を介して、サイクロン発生部８２に送られる。上述した通り、サイクロン発生部８２は、外筒８６と内筒１００の２重構造となっているため、外筒８６の上方に設けられた吸気口８８から導入された回収空気は、内筒１００と外筒８６の隙間９４を、スパイラル状に下降する。このとき、隙間９４の径は、吸気口８８から下方に向かうにつれて小さくなっている。このため、回収空気の旋回速度は、隙間９４に入ったときは遅く（矢印ＦＡ）、縮径するにつれ速くなる（矢印ＦＢ〜矢印ＦＣ）。

【0033】

そして、ダストタンク８４に入ったときに、急激に空間が広がるため、急速に旋回速度が低下する（図３の矢印ＦＤ）結果、回収空気に含まれている粉末等７２（ダスト）が、ダストタンク８４の下方に落下する。ダストタンク８４に入った空気は、このようにして粉末等７２が除去される一方、前記吸引装置７６による吸引により、内筒１００の内部に吸引される。内筒１００に吸い込まれた空気は、内筒１００の上部を覆うフィルタ１１２により、該フィルタ１１２の目を通過した空気のみが蓋１１０に設けられた排気口１１８及び排気管１２０を介して、外部へ排気される。フィルタ１１２を通過できない大きさの粉末等７２は、吸引装置７６の駆動を停止すると、ダストタンク８４に自然落下する。

【0034】

このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)加工材料７０Ａ，７０Ｂを混合するホッパー２２を、外側ホッパー２６と内側ホッパー４０の２重構造とし、該ホッパー２２の下方に加工材料を一時貯留可能な一時貯留管２４を設け、その外側に設けたレベル計５６によって加工材料７０Ａ，７０Ｂの有無を検出する。また、外側ホッパー２６と内側ホッパー４０の間に形成される隙間４２は、上方が閉塞し、下方が一時貯留管２４の上方に連通しており、加工材料は、外側ホッパー２６の上方に設けた導入口２８から導入される。そして、ホッパー２２の上部の蓋６０に接続された排気管６８から空気を吸引することで、前記導入口３０から加工材料をホッパー２２内へ導入する。加工材料７０Ｂの定量輸送が完了した後に、一定時間、加工材料７０Ｂを含まない空気だけを吸引する空輸送をすることで、一時貯留管２４に停留していた加工材料７０Ｂを吸い上げ、対流によって内側ホッパー２２内で撹拌されるようになる。このため、効率よく加工材料の混合・撹拌や、粉末や微片等の分離を行うことができる。また、レベル計５６の設置位置の自由度が増す。
(2)前記導入管３０を、略円筒状のホッパー２２の接線方向と略平行となるように設けたため、前記隙間４２に導入された加工材料７０Ｂは、前記隙間４２をスパイラル状に下降するようになるため、加工材料７０Ｂとそれに付着等した粉末等７２が分離しやすくなる。

【0035】

(3)混合装置２０から回収した空気から粉末等７２を集塵する集塵装置８０を、略円筒状のサイクロン発生部８２とその下方に設けたダストタンク８４により構成する。そして、前記サイクロン発生部８２を、外筒８６と内筒１００からなる２重構造とし、これらの間に形成される隙間９４が、上方から下方へ向けて径が縮小するようにした。このため、前記混合装置２０から回収した空気が前記隙間９４の上方に入ったときには、その旋回速度は遅く、下方へ向かうにつれ旋回速度が速くなる。そして、ダストタンク８４に到達すると、急激に空間が広がるため旋回速度が遅くなり、その結果、回収空気に混ざっていた粉末等７２がダストタンク８４の下方に落下する。このように、回収空気の旋回速度をサイクロン発生部８２やダストタンク８４の径により変化させることで、効率よく集塵を行うことができる。
(4)前記混合装置２０用の吸引手段と、前記集塵装置８０の吸引手段を、一つの吸引装置７６が兼ねることとしたので、混合集塵システム１０の構成が簡単になる。

【実施例2】

【0036】

次に、図４を参照しながら本発明の実施例２を説明する。本実施例は、混合装置の他の形態を示すものであって、図４(A)は混合装置の断面図，図４(B)は前記(A)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。本実施例の混合装置２０Ａは、加工材料の落下を促進するための手段である遮蔽板２００を、図４(A)及び(B)に示すように、内側ホッパー４０の外周面と、外側ホッパー２６の内周面の間に設けたものであり、他の基本的な構造は、上述した実施例１と同様である。前記遮蔽板２００は、図示の例では、略長方形のメインプレート２０２と、該メインプレート２０２の上端に、該メインプレート２０２に対して傾斜するように設けられたサブプレート２０４により構成されている。前記サブプレート２０４の下端は、前記メインプレート２０２の上端よりも若干短く形成されている。そのため、前記サブプレート２０４と前記内側ホッパー４０の円筒部４０Ｂの内周面の間には、隙間２０６が形成される。

【0037】

また、サブプレート２０４は、前記メインプレート２０２に対して、例えば、４５°程度傾斜している。このような遮蔽板２００を、前記メインプレート２０２が内側ホッパー４０の円筒部４０Ｂの径方向に突出するように、メインプレート２０２の側端を前記円筒部４０Ｂの外周面に、例えば、溶接等により取り付ける。なお、前記遮蔽板２００は、前記内側ホッパー４０側に取り付けた状態において、外側ホッパー２６の円筒部２６Ａの内面に接触しない程度の寸法に設定されている。

【0038】

仮に、前記遮蔽板２００がなく、輸送する加工材料が軽い場合、内側ホッパー４０と外側ホッパー２６の隙間４２を回転している状態が長くなり、加工材料の輸送時間及び撹拌時間が経過しても、加工材料が落下せずに、吸引装置７６が停止するまで回転し続けることがある。そこで、本実施例では、上述した遮蔽板２００を設けることにより、内側ホッパー４０の外周に、空気の流れを下方向へ強制的に変化させ、加工材料の落下を促進させることとしている。外側ホッパー２６の導入口２８から導入された空気と加工材料は、前記遮蔽板２００にあたることで、落下しやすくなり、短時間で一時貯留管２４へ導かれる。このように、本実施例によれば、比重が軽い加工材料であっても、短時間で一時貯留管２４へ導きつつ、上述した実施例１と同様の効果が得られる。

【0039】

なお、本発明は、上述した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内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例１で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。また、各部を構成する材料も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、公知の各種の材料を用いてよい。
(2)前記実施例１で示した集塵装置８０の構成も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、他の公知の各種の集塵装置を用いてもよい。
(3)前記実施例１では、一つの吸引装置７６で混合装置２０及び集塵装置８０の空気輸送を行うこととしたが、これも一例であり、それぞれ独立した吸引手段を設けるようにしてもよい。

【0040】

(4)前記実施例１では、混合装置２０の一時貯留管２４の下方に成型機シリンダを配置することとしたが、これも一例であり、他の機構を経由して成型機シリンダへ送るようにしてもよい。
(5)前記実施例１において、集塵装置８０を経由して粉末等７２が除去された空気を再利用して導入管３０へ送るようにし、空気の循環経路を閉鎖系としてもよい。
(6)前記実施例２で示した混合装置２０Ａの遮蔽板２００も一例であり、その設置位置や数は必要に応じて適宜変更してよい。また、前記実施例２では、前記遮蔽板２００を、内側ホッパー４０の外周面側に取り付けることとしたが、これも一例であり、外側ホッパー２６の内周面側に取り付けてもよい。更に、前記実施例２では、遮蔽板２００を溶接等により内側ホッパー４０に固定することとしたが、必要に応じて遮蔽板２００を着脱できる構成としてもよい。更に、前記実施例２では、メインプレート２０２とサブプレート２０４により遮蔽板２００を構成したが、これも一例であり、同様の効果を奏する範囲内であれば、遮蔽板２００の形状，寸法等は必要に応じて適宜変更可能である。
(7)前記実施例では、本発明を、プラスチック成型用のプラスチック材料の輸送（導入）、混合、撹拌、付着物等の分離・除去に適用したが、これも一例であり、本発明は、粒状や粉砕物等を加工材料として用いる場合の混合装置や、その集塵装置、混合集塵システムの用途全般に適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明によれば、加工材料を混合するホッパーを、外側ホッパーと内側ホッパーの２重構造とし、該ホッパーの下方に加工材料を一時貯留可能な一時貯留管を設け、該一時貯留管の外側に設けたレベル計によって加工材料の有無を検出する。また、外側ホッパーと内側ホッパーの間に形成される隙間は上方が閉塞し、下方が一時貯留管の上方に連通しており、前記一時貯留管内に、前記内側ホッパーの下側円筒部が開口しており、加工材料は、前記外側ホッパーの上方に設けた導入口から導入される。そして、前記内側ホッパーの上部に設けた蓋に接続された排気管から空気を吸引することで、前記導入口から加工材料を外側ホッパー内へ導入する。加工材料の定量輸送が完了した後に、一定時間、材料を含まない空気だけを吸引する空輸送をすることで、前記内側ホッパーの下側円筒部の開口から前記一時貯留管内の加工材料を前記内側ホッパー内に吸い上げることで、一時貯留管内に貯留されていた加工材料が対流により内側ホッパー内で撹拌されるようになる。このため、効率よく加工材料の混合・撹拌や、微粉や微片等の分離を行うことができ、レベル計の設置位置の自由度も増すため、加工材料の混合装置の用途に適用できる。また、混合装置から回収した空気に含まれる粉末等を、空気の旋回速度の変化を利用して分離することとしたので、集塵装置の用途に適用できる。

【0042】

特に、加工材料に付着・混入した粉末等を分離しやすくして、成型品の不良率を低減することができるため、成型用のプラスチック材料の混合装置や集塵装置，あるいは、これらを備えた混合集塵システムの用途に好適である。

【符号の説明】

【0043】

１０：混合集塵システム
２０，２０Ａ：混合装置
２２：ホッパー
２４：一時貯留管
２６：外側ホッパー
２６Ａ：円筒部
２６Ｂ：縮径部
２８：導入口
３０：導入管
４０：内側ホッパー
４０Ａ：拡径部
４０Ｂ：円筒部
４０Ｃ：縮径部
４０Ｄ：円筒部
４２：隙間
４６，４８：ベースプレート
５０：支柱
５２：ベース
５４：固定具
５６：レベル計
６０：蓋
６２：フィルタ
６４：取手
６６：上部
６７：排気口
６８：排気管
７０Ａ，７０Ｂ：加工材料
７２：粉末等（ダスト）
７６：吸引装置
８０：集塵装置
８２：サイクロン発生部
８４：ダストタンク
８５：開口部
８６：外筒
８６Ａ：円筒部
８６Ｂ：縮径部
８８：吸気口
９０：吸気管
９４：隙間
１００：内筒
１００Ａ：拡径部
１００Ｂ：円筒部
１００Ｃ：縮径部
１００Ｄ：円筒部
１１０：蓋
１１２：フィルタ
１１４：取手
１１６：上部
１１８：排気口
１２０：排気管
２００：遮蔽板
２０２：メインプレート
２０４：サブプレート
２０６：隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】