JP2001261163A - 易固結性粉体の定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固結しやすい粉体を噛み込みを生じることな
く安定して連続的に切り出すことの可能な粉体定量供給
装置を提供する。 【解決手段】 定量供給装置（10）はホッパー（16）と
回転テーブルフィーダ（18）を有する。ホッパー（16）
は、微多孔性の空気透過性内張り（30）からなるエアレ
ーション手段（42）を備え、ホッパー内の粉体に対して
エアレーションを行う。エアレーションを受けた粉体は
滑らかにテーブルフィーダ（18）の方に降下する。粉体
の切り出しを行うテーブルフィーダ（18）は垂直軸線を
中心として回転する計量ロータ（58）を有する。計量ロ
ータ（58）はホッパー（16）からの粉体の供給方向に対
して垂直に回転するので、粉体の噛み込みを生じること
がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体の定量供給装
置に係り、より詳しくは、無機凝集剤などのように圧力
をかけたときに固まりやすい粉体（易固結性粉体）或い
は吸湿性のある粉体を安定的に定量供給することの可能
な粉体定量供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生コン工場や骨材プラントなどの廃水に
は六価クロム、カドミウム、砒素のような有害物質が含
まれている。このような有害物質を除去するため、従
来、廃水に凝集剤を添加して撹拌することにより有害物
質を凝集させ、生成したフロックを沈殿により除去する
ことが行われている。凝集剤としては、例えば、鉱石粉
末に還元剤を添加した粉末状の無機凝集剤が市販されて
いる。

【０００３】廃水に含まれる有害物質の凝集沈殿を効果
的に行わせるためには、非処理水に凝集剤粉末を所望の
所定の供給量で安定して連続的に添加することが肝要で
ある。このため、従来、専用の定量供給装置が使用され
ている。従来の定量供給装置は、図１に示したように、
ロータリフィーダ型のもので、円錐形のホッパー１とそ
の下部に配置された回転ドラムの形のロータ２を有す
る。ロータ２の外周には複数の計量溝３が波形に形成し
てある。ホッパー１の下部にはロータ２の外周に摺接す
る円弧状断面の摺り切り部４が形成してある。

【０００４】ロータ外周に存在する多数の計量溝３のう
ち上方に位置する計量溝３はホッパー１内の粉体に触れ
ており、粉体で満たされる。計量溝３に入った粉体は、
ロータ２の回転に伴いホッパー１の摺り切り部４によっ
て擦り切られ、これにより粉体の計量が行われる。ロー
タ２が更に下方に回転すると、夫々の計量溝３はホッパ
ー１の下向きの出口開口５に臨むに至る。ロータ２の真
下においてロータ２の外周には硬質ゴムなどからなるス
クレーパ６が摺接させてあり、ロータ２の波形の計量溝
３に詰まった粉体を掻き落とすようになっている。

【０００５】ホッパー１内の粉体がブリッジを組んだり
ラットホールを形成したりすると、ロータ２による粉体
の切り出しが停止してしまう。そこで、ホッパー１の側
壁には圧縮空気噴射用のブローノズル７が取付けてあ
り、ホッパー内の粉体に向かって圧縮空気ジェットを吹
き出すことにより、ホッパー内に生じた粉体のブリッジ
を崩すようになっている。ホッパー１の側壁には、ま
た、ノッカー８が取付けてあり、側壁に衝撃を与えるこ
とによりリッジやラットホールを破壊するようになって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このロータリフィーダ
型の定量供給装置の第１の問題点は、粉体の噛み込みに
よりロータ２の回転が止まりやすいということである。
特に、廃水処理の目的で廃水に凝集剤を添加するために
使用する場合などには、定量供給装置は処理タンク又は
水管路の真上に設置しなければならないという要請があ
る。必然的に、定量供給装置は湿った雰囲気に置かれる
ことになり、凝集剤が湿りやすく、ロータの噛み込みを
起こしやすい。噛み込みは、また、廃水処理用の凝集剤
が本来吸湿性を有することによっても促進される。この
ように凝集剤粉体の噛み込みによりロータの回転が停止
すると、廃水への凝集剤の添加が中断するので、有害物
質を含んだ廃水が不本意に排出される結果となる。

【０００７】このロータリフィーダ型定量供給装置の第
２の問題点は、ブローノズル６から噴射した圧縮空気ジ
ェットではホッパー内のブリッジを必ずしも有効に崩壊
させることができないということである。何故ならば、
圧縮空気ジェットは粉体を貫通し、圧縮空気ジェットの
当たった部分の粉体だけが抜け落ちてしまうので、圧縮
空気ジェットの当たらない場所ではブリッジは依然とし
て残存するからである。ホッパー内における粉体ブリッ
ジの残留も、また、凝集剤の連続供給の中断を招き、排
水の水質を悪化させる。

【０００８】本発明の目的は、従来技術の叙上の問題点
を解消し、固結しやすい粉体を安定して切り出すことの
可能な粉体定量供給装置を提供することにある。本発明
の他の目的は、粉体の噛み込みが生じることのない定量
供給装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
廃水処理用の凝集剤を安定して連続的に定量供給するに
適した定量供給装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ロータリフ
ィーダ型の定量供給装置における粉体の噛み込みの現象
を鋭意研究解明した。その結果、このように粉体の噛み
込みが生じるのは、ロータ２の外周とホッパーの摺り切
り部４との間には楔形の隙間が形成されているので、ロ
ータの回転に伴いこの楔形の隙間内で粉体が次第に圧縮
され、締め固められ、圧密化され、或いは固結せられ、
固く締まった圧片と化すことに起因する、との知見を得
たものである。特に、鉱石粉末からなる無機凝集剤は弾
力性或いは圧縮性がないので、圧力をかけたときに圧片
化し噛み込みを起こしやすいと考えられる。

【００１０】本発明は、粉体の噛み込みを回避するため
には、計量部材の運動方向（回転方向）に視て先細りと
なる楔形の隙間を設けてはならないという技術思想に立
脚するものである。このため、本発明は、ホッパーから
の粉体の供給方向（落下方向）に対して垂直な方向に運
動する計量部材によって切り出しを行うことを特徴とす
るものである。

【００１１】より詳しくは、本発明の粉体定量供給装置
は、粉体を収容するためのホッパーと、微多孔性の空気
透過性内張りを備えホッパー内の粉体に対してエアレー
ションを行うエアレーション手段と、ホッパーの下側に
接続されホッパーから降下する粉体を定量切り出しする
水平な計量ロータを有する回転テーブルフィーダ、とを
備えていることを特徴とするものである。好ましくは、
この装置にはホッパーを振動させる加振手段を更に設け
る。

【００１２】ホッパー内の粉体にはエアレーション手段
の微多孔性の空気透過性内張りを介して静かにかつ一様
に空気が吹き込まれ、ホッパー内の粉体はふんわりと空
気をはらんで流動化する。こうしてエアレーションによ
り流動化した粉体は、ブリッジを形成することなくホッ
パーから落下し、回転テーブルフィーダの計量ロータの
上へと滑らかに供給される。加振手段が設けてある場合
には、粉体は重力と振動の作用により滑らかにホッパー
から揺すり落とされ、計量ロータに達する。

【００１３】回転テーブルの計量ロータは垂直な回転軸
線を中心として重力の作用方向に対して垂直な水平な平
面内で回転するので、計量ロータとホッパーとの間（或
いは計量ロータとそのハウジングとの間）にロータの回
転方向に視て先細の楔形の隙間が形成されることがな
い。従って、計量ロータが回転しても粉体の噛み込みが
生じることがない。計量ロータへと降下・落下した粉体
は計量ロータの回転に伴い切り出され、処理タンクなど
へ連続的に定量供給される。

【００１４】好ましい実施態様においては、ホッパーの
上部開口を蓋により密閉することにより、エアレーショ
ン手段によってホッパー内に吹き込まれた空気を回転テ
ーブルフィーダに向かって下方に指向させ強制排出させ
る。このようにすれば、湿気が下からホッパー内に進入
するのが阻止されるので、ホッパー内の粉体が湿ること
がない。

【００１５】更に好ましい実施態様においては、回転テ
ーブルフィーダの計量ロータにはそれと一体回転する撹
拌羽根を設ける。好ましくは、エアレーション手段の空
気透過性内張りの平均細孔径は５０μｍ以下である。本
発明の上記特徴や効果並びに他の特徴や効果は以下の実
施例の記載につれて更に明らかにする。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２を参照するに、本発明の粉体
定量供給装置１０は山形鋼材１２などで構成されたベー
ス１４を備え、廃水処理タンク（図示せず）などの上に
設置することができる。定量供給装置１０は、ベース１
４に搭載されたホッパー１６と、このホッパー１６の下
部に接続されたスクレーパ式回転テーブルフィーダ１８
とを有する。

【００１７】ホッパー１６は、ステンレス鋼板などで形
成された円筒部ないし本体２０と、本体２０に接続され
た円錐部２２と、本体２０の上部開口を密閉する蓋２４
とで構成することができる。蓋２４は複数のバックル２
６などによりパッキン（図示省略）を介して気密にかつ
着脱自在に本体２０に締結される。

【００１８】図２から図４に示したように、ホッパー１
６の円錐部２２は、ステンレス鋼板などで形成された円
錐形外殻２８を備え、この外殻２８は微多孔性の樹脂製
の空気透過性内張り３０によって内張りされている。空
気透過性内張り３０には、例えば、英国ポルベア社の高
密度ポリエチレン製の微多孔性隔膜“バイオン”（平均
細孔径１０〜２０μｍ）を用いることができる。ステン
レス鋼板製の外殻２８と微多孔性の内張り３０とは半径
方向に離間されており、それらの間には環状円錐形の空
気充満室３２が形成されている。この空気充満室３２の
両端はパッキン３４および３６により気密にシールされ
ている。

【００１９】外殻２８にはエアコンプレッサのような圧
縮空気源（図示せず）からの圧縮空気ホース３８が接続
される圧縮空気入口４０が設けてあり、空気充満室３２
に圧縮空気を吹き込むようになっている。環状の空気充
満室３２に圧縮空気を供給すると、圧縮空気は空気透過
性の内張り３０の細孔を通過して内張り３０の内側に流
出し、ホッパー内の粉体に対してエアレーションを行
う。空気透過性内張り３０と空気充満室３２により、ホ
ッパー内の粉体に対してエアレーションを行うためのエ
アレーション手段４２が構成される。

【００２０】ホッパーの円錐部２２の外殻２８には、電
磁式バイブレータ４４が取付けてあり、ホッパー１６に
振動を加えるようになっている。電磁式バイブレータに
代えて、電動式、圧縮空気動式、その他任意の形式のバ
イブレータを使用することができる。

【００２１】回転テーブルフィーダ１８はフランジ付き
の入口筒４６を有し、この入口筒４６は、図４から良く
分かるようにその上部フランジ４７をホッパー１６の外
殻２８の下部フランジ４８にボルト・ナット５０などに
より締結することにより、外殻２８に取付けてある。

【００２２】図５から良く分かるように、テーブルフィ
ーダ１８は、支持プレート５２に取付けたモータ５４
と、このモータ５４の垂直な出力軸５６に取付けた水平
な計量ロータ５８と、摺り切り部材６０と、ピン６１に
よってこの摺り切り部材６０に枢着した先の尖ったスク
レーパ６２と、出力軸５６の上端に取付けた撹拌羽根６
３を有する。支持プレート５２と摺り切り部材６０はス
ペーサ兼用パッキン６４および６６を介在させた上でボ
ルト・ナット６８により入口筒４６の下部フランジ７０
（図６参照）に締結されている。

【００２３】図５および図６を参照するに、この実施例
では、計量ロータ５８は、その回転軸線に垂直な環状の
摺り切り面７２と、この摺り切り面７２とは段違いの環
状の計量面７４を有し、摺り切り面７２と計量面７４と
の間には円柱形の肩部７６が形成されている。図５から
良く分かるように、摺り切り部材６０は半径方向内側に
延長する摺り切りプレート７８を有する。図６に示した
ように、この摺り切りプレート７８はロータ５８の摺り
切り面７２に摺接しており、この摺り切りプレート７８
の下面と計量ロータ５８の肩部７６の外周面と計量面７
４とスペーサ兼用パッキン６４の内周面とによって矩形
断面を有する環状の計量溝８０が画定されている。計量
溝８０を充たした粉体は、計量ロータ５８が図５の矢印
８２の方向に回転するにつれて摺り切りプレート７８の
ところまで持ち来されるに伴い、摺り切りプレート７８
の進み側エッジ８４によって摺り切られ、これにより粉
体の計量が行われる。

【００２４】スクレーパ６２は計量ロータ５８の計量面
７４と摺り切りプレート７８との間にピッタリと挟んで
あると共に、スクレーパ６２の先端エッジは計量ロータ
５８の肩部７６に接触させてある。従って、計量溝８０
と摺り切り部材６０とによって計量された計量溝８０内
の粉体は、計量ロータ５８の回転に伴いスクレーパ６２
のところに持ち来されるとスクレーパ６２によってロー
タ５８から掻き落される。掻き落された粉体はスペーサ
兼用パッキン６４の切欠き８６と支持プレート５２の出
口開口８８を通って落下する。

【００２５】次に、この粉体定量供給装置１０の動作を
説明する。ホッパー１６に粉体（例えば、粉末状凝集
剤）を装入し、蓋２４を密閉する。バイブレータ４４を
作動させると共に、圧縮空気ホース３８を介して空気充
満室３２に圧縮空気を供給すると、圧縮空気は空気透過
性内張り３０の細孔から内側に向かって静かにかつ一様
に噴出し、ホッパー１６内の粉体にふんわりと空気を含
ませる。このように空気を吹き込まれた粉体はふんわり
と膨らみ、流動化する。こうして空気透過性内張り３０
の内側に噴出し粉体のエアレーションを行った使用済み
の圧縮空気は、ホッパー１６の蓋２４が密閉されている
ので、強制的に下向きに指向せられ、回転テーブルフィ
ーダ１８の出口開口８８から下向きに排出される。従っ
て、ホッパー１６内に湿気が進入するのが阻止され、ホ
ッパー１６内の粉体は湿ることなく初期の乾燥状態に維
持される。

【００２６】前述したようにふんわりとエアレーション
を受けて流動化した粉体は、バイブレータ４４による振
動と重力の作用により、ブリッジを形成することなく滑
らかにホッパー１６から揺すり落とされ、回転テーブル
フィーダ１８に向かって滑らかに下降する。テーブルフ
ィーダ１８の入口筒４６内に降下した粉体は撹拌羽根６
３によって撹拌されながら計量ロータ５８の計量溝８０
内に流入し、これを充たす。前述したように、計量溝８
０を充たした粉体は、計量ロータ５８の回転に伴い摺り
切りプレート７８によって摺り切られる。計量ロータ５
８が更に回転すると、計量溝８０内の計量された粉体は
スクレーパ６２によって掻き落され、支持プレート５２
の出口開口８８から落下する。

【００２７】

【発明の効果】従来技術の定量供給装置において粉体の
噛み込みによりロータの回転が止まりやすいのに対し
て、本発明の粉体定量供給装置１０においては、計量ロ
ータ５８は垂直な回転軸線を中心として重力の作用方向
に対して垂直な水平な平面内で回転するので、計量ロー
タ５８とその協働部材（実施例では、摺り切りプレート
７８やスペーサ６４）との間に先細の楔形の隙間が形成
されることがない。従って、計量ロータ５８が回転して
も粉体の噛み込みが生じることがないので、計量ロータ
５８は連続的に円滑に安定的に回転することができ、粉
体の定量切り出しを安定して行うという効果がある。

【００２８】また、ホッパー内の粉体はエアレーション
手段４２の微多孔性の空気透過性内張り３０を介して静
かに吹き込まれた空気により一様に流動化されるので、
場合によりバイブレータ４４から加えられる振動の作用
も相俟って、ブリッジを形成することなく滑らかにテー
ブルフィーダ１８へ供給される。

【００２９】好ましい実施態様に従い、ホッパーの上部
開口を蓋により密閉することにより、エアレーション手
段によってホッパー内に吹き込まれた空気を回転テーブ
ルフィーダに向かって下方に指向させ、下方に強制排出
させる場合には、湿気が下からホッパー内に進入するの
が阻止され、ホッパー内の粉体を乾燥状態に維持するこ
とができる。

【００３０】好ましい実施態様に従い、エアレーション
手段の空気透過性内張りの平均細孔径を５０μｍ以下に
した場合には、静かにきめ細かにエアレーションを行う
ことにより圧縮空気の消費量を最小限にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の定量供給装置の断面図である。

【図２】本発明の定量供給装置の一部切欠き正面図であ
る。

【図３】図２の円Ａ内部分の拡大断面図である。

【図４】図２の円Ｂ内部分の拡大断面図である。

【図５】図２に示したテーブルフィーダの分解斜視図で
ある。

【図６】図２のVI−VI線に沿った断面図である。

【符号の説明】 １０： 粉体定量供給装置 １６： ホッパー １８： 回転テーブルフィーダ ２４： ホッパーの蓋 ３０： ホッパーの空気透過性内張り ３２： 空気充満室 ４２： エアレーション手段 ４４： バイブレータ ５８： 計量ロータ ６３： 撹拌羽根

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を収容するためのホッパーと、微多
   孔性の空気透過性内張りを備えホッパー内の粉体に対し
   てエアレーションを行うエアレーション手段と、前記ホ
   ッパーの下側に接続されホッパーから降下する粉体を定
   量切り出しする水平な計量ロータを有する回転テーブル
   フィーダ、とを具備することを特徴とする粉体定量供給
   装置。
2. 【請求項２】 前記ホッパーを振動させる加振手段を更
   に備えていることを特徴とする請求項１に基づく粉体定
   量供給装置。
3. 【請求項３】 前記ホッパーの上部開口を蓋により密閉
   することにより、エアレーション手段によってホッパー
   内に吹き込まれた空気を回転テーブルフィーダに向かっ
   て下方に指向させ、もって、湿気が下からホッパー内に
   進入するのを阻止するようにしたことを特徴とする請求
   項１又は２に基づく粉体定量供給装置。
4. 【請求項４】 前記回転テーブルフィーダは計量ロータ
   と一体回転する撹拌羽根を有することを特徴とする請求
   項１から３のいづれかに基づく粉体定量供給装置。
5. 【請求項５】 前記エアレーション手段の微多孔性内張
   りの平均細孔径は５０μｍ以下であることを特徴とする
   請求項１から４のいづれかに基づく粉体定量供給装置。