CN103201202A - 粉体分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便对于微粉体也能一边抑制凝聚体的形成一边进行期望的分配的粉体分配装置。从压缩气体供给源(10)供给至气体供给口(9)的压缩气体，流入气体积留部(8)并从复数个喷嘴(7)喷出至压缩气体导入室(5)内，且在形成于粉体导入管(2)的下半部(2a)的外周部的圆筒形状的压缩气体导入室(5)内形成回旋气体流，进而使回旋气体流向下方扩散并在圆柱形状的分配室(3)内形成绕中心轴回旋的回旋气体流。从粉体导入管(2)导入的粉体，从形成于粉体导入管(2)的下端部的粉体导入口(6)进入分配室(3)内并暴露在回旋气体流中，且在被分散之后，与气体流一起通过狭缝(12)而被分配至复数个粉体分配通道(11)。

Description

粉体分配装置
技术领域
本发明涉及一种粉体分配装置，尤其涉及一种利用回旋气体流分配粉体的分配装置。
背景技术
目前，在工业、农业、食品业等中，存在将成为处理对象的粉体分配至多处实施处理的情况。进行这种分配处理的装置，已记载于例如专利文献1及2中。这些装置均具有顶点朝向铅垂下方的圆锥形状的分配室，且在该分配室内形成回旋气体流，并且将气体搬运的粉体从顶点部向上方导入分配室内，藉此从相对于分配室配置成辐射状的复数个排出口分配粉体。
(专利文献1)日本特开昭62-25166号公报
(专利文献2)日本特开2010-145071号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，如专利文献1及2所记载，当欲采用顶点朝向铅垂下方的圆锥形状的分配室分配粉体时，有时粉体会附着于形成分配室的内壁的圆锥面上。尤其是，例如粒径在1μm以下的次微米粒子等的微粉体，容易附着凝聚在圆锥面上而形成粒径大的凝聚体。当如此形成的凝聚体从圆锥面剥离并混合于微粉体中时，就变得难以进行期望的分配。另外，由于分配的粉体的粒度分布变动在后续处理中恐怕会有障碍。
本发明为了解除这种以往的问题而开发完成，其目的在于提供一种即便对于微粉体也可以一边抑制凝聚体的形成一边进行期望的分配的粉体分配装置。
解决问题的手段
本发明的粉体分配装置，具备：圆柱形状的分配室；及粉体导入管，其沿着分配室的中心轴延伸并从面向分配室的导入口将粉体导入分配室内；及回旋气体流形成手段，其在分配室内形成绕分配室的中心轴回旋的回旋气体流；及复数个粉体分配通道，其分别与分配室的外周面连通；以及狭缝，其形成于复数个粉体分配通道和分配室的连通部。
优选地，回旋气体流形成手段包含：圆筒形状的压缩气体导入室，其形成于粉体导入管的外周部并且与分配室连通；及复数个喷嘴，其沿着压缩气体导入室的周围排列并用以向压缩器以导入室内喷出压缩气体以形成圆周方向的气体流；以及压缩气体供给源，其向复数个喷嘴供给压缩气体。
进一步优选地，从分配室的底面至粉体导入管的导入口的高度为分配室的内径的1/2以上，且为从分配室的底面至复数个喷嘴的高度以下。
另外，优选地，通过回旋气体流形成手段形成的回旋气体流具有流通于粉体分配装置整体的气体流量的1/2以上的流量。
另外，复数个粉体分配通道，虽然以相对于分配室的中心轴延伸成辐射状的方式来形成的话，可以使得粉体分配装置构成更小型，但是也可以按照粉体而形成各式各样的形状。
发明效果
根据本发明，由于是在圆柱形状的分配室内形成回旋气体流，且从沿着分配室的中心轴延伸的粉体导入管将粉体导入分配室内，并通过狭缝分配至与分配室的外周面连通的复数个粉体分配通道，所以即便对于微粉体也能够一边抑制凝聚体的形成一边进行期望的分配。
附图说明
图1为显示本发明实施形态的粉体分配装置的构成的正面剖视图。
图2为图1的A-A线剖视图。
图3为图1的B-B线剖视图。
图4为显示在实施形态的粉体分配装置中变动系数对从1处排出的粉体流量的关系的曲线图。
图5为显示在变化例的粉体分配装置中变动系数对从1处排出的粉体流量的关系的曲线图。
图6为显示在实施形态的粉体分配装置中变动系数对粉体导入口的高度位置的关系的曲线图。
图7为显示在实施形态的粉体分配装置中粉体导入口的高度对分配室的内径之比与变动系数的关系的曲线图
图8为显示在实施形态的粉体分配器中回旋气体流量对整体风量之比与变动系数的关系的曲线图。
图9为显示在实施形态的粉体分配器中变动系数对粉体供给流量的关系；其中(A)为狭缝高度2mm时的曲线图；(B)为狭缝高度4mm时的曲线图；(C)为狭缝高度8mm时的曲线图。
附图标记
1壳体  2粉体导入管  2a粉体导入管的下半部  3分配室  4贯通孔5压缩气体导入室  6粉体导入口  7喷嘴  8气体积留部  9气体供给口10压缩气体供给源  11粉体分配通道  12狭缝  C中心轴  D1分配室的内径D2贯通孔的内径  D3粉体导入管2的外径H从分配室的底面至粉体导入口为止的高度  h狭缝的高度
具体实施方式
以下，根据附图所示的较佳实施形态，详细地说明本发明。
图1显示实施形态的粉体分配装置的构成。该粉体分配装置具备：壳体1、以及安装于壳体1的粉体导入管2。
在壳体1内的下部形成有：将其中心轴C朝向铅垂方向配置的高度较低的圆柱形状的分配室3，且在分配室3的中心轴C上形成有：从壳体1的上端部直至分配室3的剖面圆形状的贯通孔4。在该贯通孔4从上方插入有粉体导入管2，且通过贯通孔4的上半部的内周面和粉体导入管2的中间部的外周面相互地螺合或嵌合，可使粉体导入管2固定于壳体1。
分配室3具有内径D1，贯通孔4具有比分配室3的内径D1小的内径D2，而粉体导入管2具有比贯通孔4的内径D2更小的外径D3。
藉此，在粉体导入管2的下半部2a的外周部，形成有连通于分配室3的圆筒形状的压缩气体导入室5，且形成于粉体导入管2的下端部的粉体导入口6以面向分配室3的方式配置。另外，压缩气体导入室5的上端部，可通过壳体1的贯通孔4的内周面和粉体导入管2的外周面之间的螺合或嵌合而关闭。
另外，在壳体1上，在压缩气体导入室5的外周部，以分别面对压缩气体导入室5内的方式形成有复数个喷嘴7，并且在这些喷嘴7的外周部形成有环状的气体积留部8，且气体积留部8经由复数个喷嘴7连通于压缩气体导入室5。更且，与气体积留部8连通而形成有气体供给口9，且在该气体供给口9连接有压缩气体供给源10。
更且，在壳体1，形成有连通于分配室3的外周面的复数个粉体分配通道11，且在这些粉体分配通道11与分配室3的连通部形成有狭缝12。该狭缝12具有比分配室3内的高度及各粉体分配通道11的高度还小的高度h。
如图2所示，复数个喷嘴7沿着压缩气体导入室5的周围均等地排列并且分别朝向圆筒形状的压缩气体导入室5的切线方向，因此，从压缩气体供给源10通过气体供给口9供给至气体积留部8的压缩气体，从复数个喷嘴7朝向切线方向喷出至压缩气体导入室5，且以在压缩气体导入室5内形成回旋气体流的方式来构成。另外，在本实施形态中，作为复数个喷嘴7，为形成有4个喷嘴7。
如图3所示，复数个粉体分配通道11，从通道侧来看呈大致矩形状的剖面与分配室3连接，之后的形状变成圆剖面，且相对于分配室3的中心轴C延伸成辐射状，并在壳体1的外周面开口。另外，在本实施形态中，作为复数个粉体分配通道11，为形成有4条粉体分配通道11。即，构成了将粉体分配于4方的粉体分配装置。
其次，就实施形态的粉体分配装置的动作加以说明。
首先，当从压缩气体供给源10连续性地向气体供给口9供给压缩气体时，压缩气体会从气体供给口9流入气体积留部8，且从4个喷嘴7喷出至压缩气体导入室5内。此时，由于4个喷嘴7都是朝向圆筒形状的压缩气体导入室5的切线方向而形成的，所以可由通过这些喷嘴7的压缩气体形成回旋于压缩气体导入室5内的回旋气体流。
由于圆筒形状的压缩气体导入室5的上端部可通过壳体1的贯通孔4的内周面与粉体导入管2的外周面之间的螺合或嵌合来关闭，所以形成于压缩气体导入室5内的回旋气体流，会逐渐地向压缩气体导入室5内的下部扩散，且在分配室3内形成有绕中心轴C回旋的回旋气体流，而回旋气体流的一部分会通过狭缝12流向4条粉体分配通道。另外，由于狭缝12具有比分配室3内的高度及粉体分配通道11的高度还小的高度h，所以气体会以高速通过狭缝12。
在该状态下，当将欲分配的粉体进行气体搬运并从粉体导入管2的上端部导入时，粉体会掉落在粉体导入管2内，且从形成于粉体导入管2的下端部的粉体导入口6进入分配室3内并暴露在绕中心轴C回旋的回旋气体流中。藉此，粉体在分配室3内被分散，进而与以高速通过狭缝12的气体流一起通过狭缝12并进入粉体分配通道11。如此，粉体可被分配至4条粉体分配通道11。
在本实施形态中，未使用以往那种将顶点朝向铅垂方向的圆锥形状的分配室，由于是在圆柱形状的分配室3内形成回旋气体流，且通过狭缝12分配至连通于分配室3的外周面的4条粉体分配通道11，所以即便对于粒径小的微粉体，也可以一边抑制粉体附着、凝聚于分配室3的内壁面一边优异地进行分配。
另外，也可以沿着分配室3的外周形成有圆周状的狭缝12，且在该狭缝12连通形成有复数个粉体分配通道11，或是也可以对应连通于分配室3的复数个粉体分配通道11的各个而形成有复数个狭缝12。
另外，作为粉体，可使用粒径在1μm以下的次微米粒子等微粉体作为分配对象，另外，也可使用从二氧化硅、碳粉等低比重物至金属、氧化铝等高比重物的各种粉体作为分配对象。
作为从压缩气体供给源10供给的压缩气体，虽然可使用压缩气体，但是也可按照成为分配对象的粉体，而使用例如惰性气体。
在上述实施形态中，虽然是在分配室3连接4条粉体分配通道11以将粉体分配至4方，但是并非被限定于此。同样地，可构成分配至2方、3方、或5方以上的粉体分配装置。如此，只要复数个粉体分配通道11以相对于分配室3的中心轴延伸成辐射状的方式来形成，就能够将粉体分配装置构成小型化。但是，也可按照所处理的粉体而将复数个粉体分配通道11形成各式各样的形状。
在此，使用关东砂壤土(ロ一ム)作为粉体，且测定了在上述实施形态的粉体分配装置进行粉体向4方分配时的变动系数对从1个粉体分配通道排出的粉体的流量的关系，得到如图4所示的结果。其无关于粉体的排出流量，而可进行优异的分配。
另外，与上述实施形态同样，构成分配至2方的变化例的粉体分配装置，且测定了变动系数对从1个粉体分配通道排出的粉体的流量的关系，得到如图5所示的结果。作为粉体，分别使用关东砂壤土和彩色碳粉。可得知即便对关东砂壤土及彩色碳粉中的任一中，又即便排出的粉体的流量不同，也可优异地进行分配。
另外，进行了以下实验：将粉体导入口6的高度位置、即从分配室3的底面至粉体导入管2的下端部的粉体导入口6的高度H，改变成3mm、8mm、18mm三种，分别测定变动系数，并得到如图6所示的结果。另外，D1＝30mm，将从压缩气体供给源10供给至气体供给口9的压缩空气的压力设为0.4MPa，将从粉体导入管2供给粉体用的搬运空气压力设为0.6MPa，将粉体的供给流量设为2kg/h。此时，在将喷嘴7的个数设为4个，喷嘴直径设为1.0mm时，所述压缩空气的流量为160L/min，又将喷嘴直径设为1.2mm时，所述压缩空气的流量为240L/min。
结果显示：变动系数随着粉体导入口6的高度H而变动，且在该实验环境中，三种的高度H之中，H＝18mm最为适合。
更且，将分配室3的内径D1设为40mm，测定了使粉体导入口6的高度H对分配室3的内径D1的比率发生各种变化时的变动系数的关系，得到如图7所示的结果。作为粉体，分别使用关东砂壤土和平均粒径5.3μm的碳粉。可确认的是即便对关东砂壤土及碳粉中的任一个，也可在比率H/D1为0.5以上、即从分配室3的底面至粉体导入口6的高度H为分配室3的内径D1的1/2以上时，进行优异的分配。另外，作为粉体导入口6的高度位置的上限，从分配室3的底面至粉体导入口6的高度H，优选为从分配室3的底面至用以形成回旋气体流的喷嘴7的高度以下。
另外，测定了使回旋气体流的流量对流动于实施形态的粉体分配装置的整体的气体流量的比率发生各种变化时的变动系数的关系，得到如图8所示的结果。作为粉体，分别使用平均粒径2μm、比重2.9g/cm3的关东砂壤土和平均粒径5.3μm、比重1.2g/cm3的碳粉。可得知即便对关东砂壤土及碳粉中的任一个，也可在回旋气体流量对粉体分配装置内的整体风量的比率为1/2以上时，进行优异的分配。
更且，将狭缝12的高h改变成2mm、4mm、6mm三种，并且使从压缩气体供给源10供给至气体供给口9的压缩空气的压力和粉体的供给流量发生各种变化，分别测定了变动系数。另外，从粉体导入管2供给粉体用的搬运空气压力设定为0.6MPa，从压缩气体供给源10供给至气体供给口9的压缩空气的压力变化成0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.6MPa四种，而粉体的供给流量在2kg/h～10kg/h之间变化。图9(A)、(B)、(C)分别显示将狭缝12的高度设为2mm、4mm、6mm时的测定结果。
从这些测定结果可得知，变动系数随着狭缝12的高度、压缩空气的压力、粉体的供给流量的各自的变化而产生各种变动。例如，在将压缩空气的压力设为0.4MPa时，即，当看到图9(A)、(B)、(C)中的■所示的变动系数时，显示：在将粉体的供给流量设为2kg/h时，狭缝12的高度h，在三种之中，以h＝2mm最为适合；在将粉体的供给流量设为8～10kg/h时，以h＝6mm最为适合。
如在以上图6～图9的测定结果中所看到的，在包括供给至气体供给口9的压缩空气的压力、从粉体导入管2供给粉体用的搬运空气压力、粉体的供给流量、从分配室3的底面至粉体导入口6的高度H、回旋气体流量、狭缝12的高度h、进而粉体的材质、粒径等各种要素之间分别存在最适于分配的环境。
因此，较佳是以按照各处理条件而形成最合适环境的方式来设定各要素并进行粉体的分配。

Claims (5)

1.一种粉体分配装置，其特征在于，具备：
圆柱形状的分配室；及
粉体导入管，其沿着所述分配室的中心轴延伸并从面向所述分配室的导入口将粉体导入所述分配室内；及
回旋气体流形成手段，其在所述分配室内形成绕所述分配室的中心轴回旋的回旋气体流；及
复数个粉体分配通道，其分别与所述分配室的外周面连通；以及
狭缝，其形成于所述复数个粉体分配通道和所述分配室的连通部。
2.如权利要求1所述的粉体分配装置，其中，所述回旋气体流形成手段包含：
圆筒形状的压缩气体导入室，其形成于所述粉体导入管的外周部并与所述分配室连通；及
复数个喷嘴，其沿着所述压缩气体导入室的周围排列并用以向所述压缩气体导入室内喷出压缩气体以形成圆周方向的气体流；以及
压缩气体供给源，其向所述复数个喷嘴供给压缩气体。
3.如权利要求2所述的粉体分配装置，其中，从所述分配室的底面至所述粉体导入管的所述导入口的高度为所述分配室的内径的1/2以上，且为从所述分配室的底面至所述复数个喷嘴的高度以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的粉体分配装置，其中，通过回旋气体流形成手段所形成的回旋气体流，具有流通于粉体分配装置整体的气体流量的1/2以上的流量。
5.如权利要求1～4中任一项所述的粉体分配装置，其中，所述复数个粉体分配通道相对于所述分配室的中心轴延伸成辐射状。
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