JP2002096931A - 付着性粉体輸送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高い付着性を有する粉体を輸送しても、輸送経
路が縮径する縮径部の内壁に粉体が付着することを防止
でき、安定した付着性粉体の空気輸送をできる、付着性
粉体輸送装置を提供する。 【解決手段】粉体の移送方向に向かって漸次縮径する内
壁を持つ縮径部６４ｃを有する、気密な分散室４８と、
分散室に付着性を有する粉体を供給する粉体供給装置
と、縮径部に空気を噴射して、縮径部の内壁面に沿って
粉体の移送方向に向かう空気流を生成する空気供給手段
と、分散室に連結する、粉体の空気輸送経路とを有する
ことにより、前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体の空気輸送の
技術分野に属し、詳しくは、ホエーパウダーのような高
い付着性を有する粉体を、安定して空気輸送することが
できる付着性粉体の輸送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小麦粉、家畜の飼料、工業用粉体等の各
種の粉体の輸送に、空気流を利用する、いわゆる空気輸
送装置が用いられている。図５に、その一部である分散
室の概略断面図を示す。このような空気輸送装置におい
て、輸送される粉体は、例えば、スクリューフィーダ８
０によってホッパ等の貯留部から搬送され、スクリュー
フィーダ８０の終端に配置される分散羽根８２によって
分散されて、分散室８４に供給される。分散室８４内
は、略気密に構成されており、例えば、上方の輸送空気
導入口８６から、圧縮空気が供給される。

【０００３】分散室８４に供給された粉体は、輸送空気
導入口８６から供給された圧縮空気によって、分散され
つつ分散室８４内を移動して、絞り部材８８を経て、排
出口９０から図示しない輸送管に供給され、例えば、定
量袋詰装置に供給される。ここで、絞り部材８８は、分
散室８４内における輸送経路を漸次縮径することによ
り、輸送経路を円滑に下流の輸送管に対応する径にする
と共に、輸送する粉体を十分に分散し、かつ、空気流を
粉体の輸送に十分な流速にする。

【０００４】このような空気輸送装置においては、輸送
する粉体が小麦粉のように良好な流動性を有する場合に
は、安定した粉体の輸送を行うことができる。ところ
が、家畜飼料に用いられるホエーパウダーのような、高
い付着性を有する粉体を輸送する際には、特に絞り部材
８８の内壁８８ａに粉体が付着し、さらに、次第に堆積
してしまう場合がある。このような粉体の付着が生じる
と、単位時間当たりの輸送量が不安定になると共に、甚
だしい場合には、絞り部材８８が完全に閉塞してしまう
こともある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決することにあり、ホエーパウダ
ーのような高い付着性を有する粉体を輸送する場合であ
っても、輸送経路が縮径する縮径部の内壁に粉体が付着
することを防止でき、従って、安定した付着性粉体の空
気輸送を確実に行うことができる、付着性粉体輸送装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、粉体の移送方向に向かって漸次縮径する
内壁を持つ縮径部を有する、気密な分散室と、前記分散
室に付着性を有する粉体を供給する粉体供給装置と、前
記縮径部に空気を噴射して、前記縮径部の内壁面に沿っ
て粉体の移送方向に向かう空気流を生成する空気供給手
段と、前記分散室に連結する、粉体の空気輸送経路とを
有することを特徴とする付着性粉体輸送装置を提供す
る。

【０００７】また、前記空気供給手段は、前記縮径部の
内壁面に沿ったリング状のノズルを利用するものである
のが好ましく、また、前記縮径部の内壁面の少なくとも
一部が、粉体の移送方向に向かう楕円曲線状の形状を有
するのが好ましく、さらに、粉体の移送方向の前記縮径
部よりも上流側から、前記分散室内に輸送空気を供給す
る第２の空気供給手段、および、前記小径部に連結して
空気輸送経路を構成するエゼクタの少なくとも一方を有
するのが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の付着性粉体輸送装
置について、添付の図面に示される好適実施例に基づい
て、詳細に説明する。

【０００９】図１に、本発明の付着性粉体輸送装置を利
用する定量袋詰装置の一例を概念的に示す。図１に示さ
れる定量袋詰装置は、図中左側の袋詰装置本体１０と、
同右側の微量添加装置４０とから構成される。後に詳述
するが、この微量添加装置４０は、本発明の付着性粉体
輸送装置を利用するものである。

【００１０】図１に示す定量袋詰装置において、袋詰装
置本体１０は、上部に粉体、例えば家畜の飼料や小麦粉
等の包装袋３３に充填される製品の母体となる粉体（以
下、主粉体とする）をストックして順次供給する粉体貯
留部１１が配置されており、その下部に粉体貯留部１１
から供給された主粉体を定量移送して包装袋３３に充填
する移送袋詰部１２が設けられている。粉体貯留部１１
と移送袋詰部１２とは連結部１３によって相互に連結さ
れて脚部１４の上に載置されている。

【００１１】粉体貯留部１１の最上部には、主粉体をス
トックするホッパー２０が設けられており、このホッパ
ー２０の下方に主粉体を攪拌してブリッジの発生を防止
する複数の攪拌翼２１が装着された攪拌軸２２が配置さ
れる。また、攪拌軸２２の下方には、主粉体を移送袋詰
部１２に供給するスクリューコンベア２３が設けられて
いる。攪拌軸２２とスクリューコンベア２３とは、Ｖベ
ルト等の伝達手段２４で連結されており、脚部１４の下
端に設けられた駆動モーター２５によって伝達手段２６
を介して回転駆動される。

【００１２】一方、粉体貯留部１１の下方には、連結部
１３によって粉体貯留部１１に連結されて移送袋詰部１
２が設けられる。移送袋詰部１２には、スクリューフィ
ーダ３０が設けられており、このスクリューフィーダ３
０によって主粉体は充填口３１に移送され、充填口３１
から押し出されて計量装置３２上に載置された包装袋３
３に所定量（一例として、２５ｋｇ）の主粉体が充填さ
れる。スクリューフィーダ３０は、脚部１４の内部に設
けられた回転数が制御可能な可変速モーター３４によっ
て伝達手段３５を介して回転駆動される。この回転数
は、検出手段３６によって検出されて、スクリューフィ
ーダ３０が所定の回転数で回転するように制御される。

【００１３】スクリューフィーダ３０による主粉体の輸
送（充填）は、高速で回転して短時間に大量の主粉体を
包装袋３３に充填する大出しと、低速で回転して主粉体
の充填量を制御しながら充填する小出しとがある。最初
に、大出しによって、包装袋３３に充填する主粉体のほ
とんどを充填してから、充填した主粉体の重量を計量装
置３２で計量しながら小出しで不足する主粉体を充填す
ることにより、短時間、例えば全体で１０秒間程度で２
５ｋｇの粉体（主粉体と、後述する付着性添加粉体）を
正確に計量して包装袋３３に充填することを可能にす
る。

【００１４】図１に示される定量袋詰装置において、袋
詰装置本体１０の右側には、微量添加装置４０が配置さ
れる。微量添加装置４０は、本発明の付着性粉体輸送装
置（以下、輸送装置とする）を利用するものであり、袋
詰装置本体１０が袋詰する主粉体に、付着性を有する粉
体を添加する際に（以下、添加される付着性粉体を付着
性添加粉体とする）、付着性添加粉体を袋詰装置本体１
０の連結部１３に定量供給するものである。これによ
り、例えば、総量で２５ｋｇの粉体が充填される包装袋
３３中に、２５ｇの付着性添加粉体が分散されて添加さ
れる。

【００１５】なお、本発明が対象とする付着性粉体は、
全ての付着性を有する粉体であり、例えば、ホエーパウ
ダー、ステアリン酸マグネシウムなどの滑沢剤等が好適
に例示される。また、本発明の輸送装置は、図示例のよ
うな微量添加装置に利用されるのに限定はされず、付着
性粉体の空気輸送であれば、各種の装置や設備に利用可
能である。

【００１６】微量添加装置４０は、全体が気密な圧力容
器になっており、上端部に気密ホッパー４２が設けら
れ、その下部に、複数の攪拌翼４３が装着された攪拌軸
４４が配置され、その下方には、スクリューフィーダ４
６を用いる添加物移送部４５が設けられ、さらに、添加
物移送部４５の排出端には、本発明の特徴的な部位であ
る分散室４８が形成される。付着性添加粉体は、攪拌翼
４３で攪拌されつつ気密ホッパー４２から添加物移送部
４５に供給され、スクリューフィーダ４６によって搬送
されて、スクリューフィーダ４６の終端に配置される、
円板に放射状の隙間が形成された分散羽根４７によって
分散されつつ、分散室４８に排出される。スクリューフ
ィーダ４６と攪拌軸４４は、伝達ベルト等を用いる駆動
手段で回転駆動される。

【００１７】図２に、分散室４８の概略断面図を示す。
図示例において、分散室４８は、添加物移送部４５にお
ける分散羽根４７とスクリューフィーダ４６の軸受６０
との間の空間４５ａ、スクリューフィーダ４６によって
搬送された付着性添加粉体を添加物移送部４５から下方
に案内する円筒状の直胴部６２、直胴部６２の下方に連
結される絞り部材６４、および、絞り部材６４と共に後
述するリングノズルを形成する冠状部材６６によって形
成され、気密に保たれている。なお、直胴部６２への付
着性添加粉体の付着を防ぐために、直胴部６２は、装置
構成等に応じて可能な限り短くするのが好ましい。

【００１８】図１に示されるように、分散室４８には、
バルブ５１ａを有する添加ライン５１、バルブ５２ａを
有する加圧ライン５２ならびにバルブ５３ａを有するリ
ングノズルライン５３、および調整バルブ５４ａを有す
るバイパスライン５４が接続されている。図示例におい
ては、添加ライン５１は絞り部材６４の下端に配置され
る継手５１ｂに、リングノズルライン５３は冠状部材６
６に配置される継手５３ｂに、バイパスライン５４は前
記空間４５ａの天井に配置される継手５４ｂに、それぞ
れ接続されて、分散室４８に連結される。また、加圧ラ
イン５２は、前記空間４５ａを形成する側壁面に配置さ
れる継手（図示省略）に接続されて、分散室４８（その
内部に空気を噴射するノズル）に連結される。

【００１９】添加ライン５１は、付着性添加粉体の空気
輸送経路となるラインで、継手５６によって、前述の袋
詰装置本体１０の連結部１３に接続されている。加圧ラ
イン５２およびリングノズルライン５３は、付着性添加
粉体の空気輸送を行う空気を分散室４８に供給するライ
ンで、圧縮空気の発生源であるコンプレッサ５５に接続
されている。なお、加圧ライン５２に接続される前記ノ
ズルは、好ましくは、直胴部６２の内面に沿って空気を
吐出するように、設定する。気密ホッパ４０の内部と連
結するバイパスライン５４は、全体が気密な圧力容器で
ある微量添加装置４０において、付着性添加粉体の排出
部となる分散室４８と気密ホッパ４０内部との圧力バラ
ンスを調節するためのラインである。

【００２０】直胴部６２の下方には、絞り部材６４が配
置される。絞り部材６４は、略円筒状の形状を有すると
共に、縮径部として、上方の大径部６４ａから下方の小
径部６４ｂに向かって、漸次縮径する内壁面６４ｃを有
する。この絞り部材６４は、前記図５に示される絞り部
材８８と同様、分散室４８内における輸送経路を円滑に
添加ライン５１に接続する継手５１ｂに対応する径にす
ると共に、輸送する付着性添加粉体を十分に分散し、か
つ、空気流を付着性添加粉体の輸送に十分な流速にする
ものである。

【００２１】ここで、図示例の分散室４８は、直胴部６
２に固定されるリング状の冠状部材６６を有する。絞り
部材６４は、冠状部材６６が上方から覆い被さった状態
で、この冠状部材６６に固定されることにより、分散室
４８の一部を構成する。この冠状部材６６は、絞り部材
６４の大径部６４ａの内壁面６４ｃに所定の間隙を持っ
て全周にわたって対面する凸部６６ａを有している。図
２に示されるように、両者によって形成される間隙に
は、リングノズルライン５３が接続される継手５３ｂが
連通している。なお、必要に応じて、公知の手段で、こ
の間隙の大きさを調整可能にしてもよい。

【００２２】すなわち、図示例においては、この絞り部
材６４と冠状部材６６との間隙によって、大径部６４ａ
の内壁面６４ｃ全周に沿ったリング状の空気ノズル（リ
ングノズル）が形成され、リングノズルライン５３から
吐出された空気によって、図中矢印Ａに示されるよう
に、内壁面６４ｃに沿って、大径部６４ａから小径部６
４ｂに向かう空気流を形成する。

【００２３】前述のように、粉体の空気輸送装置では、
付着性粉体を輸送する際には、このような縮径部におい
て、内壁面に付着性粉体が付着し、輸送量が安定せず、
甚だしい場合には、流路が閉塞してしまう場合もある。
これに対し、本発明は、このリングノズルのように、絞
り部材（縮径部）の内壁面に沿った空気流を形成するの
で、絞り部材６４に供給された付着製粉体は、この空気
流によって、内壁面６４ｃに付着することなく流動化さ
れて、安定して分散室４８から吐出して、空気流に乗せ
て輸送することができる。

【００２４】なお、本発明の輸送装置において、絞り部
材６４の内壁面６４ｃ（縮径部）に沿って空気を供給す
るのは、図示例のようなリングノズルに限定はされず、
例えば、９０°等の間隔でノズルが途切れるリング型の
ノズルであってもよく、円周上に配置され、内壁面６４
ｃに沿った方向に圧縮空気を吐出する複数のノズルであ
ってもよく、各種の方法が利用可能である。しかしなが
ら、縮径部における付着性粉体の付着をより好適に防止
するには、内壁面６４ｃの全周にわたって空気流を供給
できるのが好ましく、リングノズル等が好ましい。

【００２５】図示例において、絞り部材６４の内壁面６
４ｃは、好ましい態様として、大径部６４ａから小径部
６４ｂに向かって、漸次縮径する楕円状の形状（断面形
状）を有する。これにより、内壁面６４ｃにより密着し
た空気流を形成できる等の点で好ましい。なお、本発明
は、これに限定はされず、絞り部材は、直線状（円錐内
面状）の内壁面を有してもよいのは、もちろんである。

【００２６】内壁面６４ｃに沿った空気流を発生させる
ための、リングノズル等からの空気の吐出方向は、内壁
面６４ｃの形状や長さ等に応じて、適宜設定すればよ
い。本発明者らの検討によれば、絞り部材６４の中心軸
に対して、３０°〜６０°の角度で、リングノズルから
空気を吐出するのが好ましい。

【００２７】前述のように、付着性添加粉体は、スクリ
ューフィーダ４６によって搬送され、分散羽根４７によ
って分散されて分散室４８に供給される。分散室４８に
供給された付着性添加粉体は、自由落下あるいはさらに
加圧ライン５２やリングノズルライン５３から吐出され
た空気による空気流によって、前記空間４５ａから、直
胴部６２、絞り部材６４と移動して、添加ライン５１が
接続される継手５１ｂに至る。付着性粉体は、さらに、
前記空気流によって添加ライン５１を輸送されて、継手
５６から袋詰装置本体１０の連結部１３内に供給され、
連結部１３内を落下する主粉体に添加／分散される。

【００２８】ここで、前述のように、図示例の定量袋詰
装置（袋詰装置本体１０）においては、スクリューフィ
ーダ３０を高速回転して大量の主粉体を包装袋３３に充
填する大出しと、低速回転して主粉体の量を制御しなが
ら充填する小出しを行う。微量添加装置４０は、大出し
の際には、バルブ５３ａを開放、バルブ５２ａを閉塞し
て、リングノズルライン５３から供給されリングノズル
から吐出される空気のみで付着性添加粉体を輸送する。
他方、小出しの際には、バルブ５３ａを閉塞、バルブ５
２ａを開放して、前記空間４５ａに接続される加圧ライ
ン５２から供給される、図２中矢印Ｂに示される空気の
みで付着性添加粉体を輸送する。図示例においては、好
ましい態様として、このような操作を行うことにより、
主たる輸送となる大出しの際にはリングノズルを用いた
安定供給を実現し、小出しの際は、残輸送を兼ねて、直
胴部６２に付着した付着性添加粉体を吹き飛ばす輸送を
実現している。

【００２９】なお、本発明の輸送装置において、輸送方
法（輸送に使用するノズル）はこの例に限定されないの
は、もちろんである。例えば、リングノズルからの空気
供給のみでは付着性添加粉体の輸送のための空気流が不
十分である場合には、大出し時にも加圧ラインから空気
を供給してもよく、あるいは、加圧ラインから供給する
空気で主たる輸送を行い、リングノズルから吐出する空
気は、主に付着防止のために作用させてもよい。

【００３０】また、図示例においては、好ましい態様と
して、分散室４８からの付着性添加粉体の排出方向を鉛
直方向としたが、本発明はこれに限定はされず、例え
ば、この排出方向を水平方向としてもよい。さらに、図
示例においては、分散室４８には継手５１ｂを介して輸
送配管である添加ライン５１が接続されたが、本発明
は、これに限定はされず、図３に示されるように、分散
室４８にエゼクタ６８の導入口を接続し、このエゼクタ
６８の吐出口に添加ライン５１を接続してもよい。

【００３１】以上、本発明の付着性粉体輸送装置につい
て詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされ
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改
良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
の（付着性粉体）輸送装置について、より詳細に説明す
る。

【００３３】［実施例］図１および図２に示される微量
添加装置４０を用いて、付着性粉体であるホエーパウダ
ーを輸送した。添加ライン５１は、外径８ｍｍ（内径６
ｍｍ）で長さは約５ｍとし、スクリューフィーダ４６の
回転数は７１ｒｐｍ、さらに、リングノズルライン５３
（リングノズル）への空気供給量は４２Ｌ（リットル）
／分、加圧ライン５２への空気供給量は６０Ｌ／分、と
した。ホエーパウダーの輸送は、リングノズルのみから
の空気供給による輸送を８秒間行った後（前記大出しに
対応）、バルブ５３ａとバルブ５２ａとを切り換えて、
加圧ライン５２のみからの空気供給による輸送を２秒間
行う（前記小出しに対応）、合計で１０秒間の輸送を１
回とした。

【００３４】このような１０秒間のホエーパウダーの輸
送を１００回行った結果を、図４に示す。なお、平均輸
送量は２３．６ｇで標準偏差は０．５５ｇであった。図
４および標準偏差に示されるように、本発明の輸送装置
によれば、ホエーパウダーのように高い付着性を有する
粉体を、１０秒間で二十数ｇ程度の微量輸送する場合で
あっても、安定して輸送を行うことができる。

【００３５】なお、リングノズルを用いず、輸送のため
の空気供給を加圧ライン５２からのみの１０秒間にした
以外は、前述の例と全く同様にしてホエーパウダーの輸
送を行った場合には、何度実験を行っても、数回輸送を
行った時点で絞り部材６４が閉塞してしまい、比較対象
となるデータを残すことができなかった。以上の結果よ
り、本発明の効果は明らかである。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
付着性粉体輸送装置によれば、ホエーパウダーのような
高い付着性を有する粉体を、十秒間に数十ｇのように微
量輸送する場合であっても、空気輸送装置に配置される
絞り部材などの縮径部の内壁面に粉体が付着するのを防
止することができ、長期にわたって安定した空気輸送を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の付着性粉体輸送装置を利用する定量
袋詰装置の一例の概念図である。

【図２】 本発明の付着性粉体輸送装置の一例の部分概
略断面図である。

【図３】 本発明の付着性粉体輸送装置の別の例の部分
概略断面図である。

【図４】 本発明の付着性粉体輸送装置の一例でホエー
パウダーを輸送した際の結果を示すグラフである。

【図５】 従来の付着性粉体輸送装置の部分概略断面図
である。

【符号の説明】

１０ 袋詰装置本体 １１ 粉体貯留部 １２ 移送袋詰部 １３ 連結部 １４ 脚部 ２０ ホッパー ２１，４３ 攪拌翼 ２２，４４ 攪拌軸 ２３ スクリューコンベア ２４，２６，３５ 伝達手段 ２５ 駆動モーター ３０，４６ スクリューフィーダ ３１ 充填口 ３２ 計量装置 ３３ 包装袋 ３４ 可変速モーター ３６ 検出手段 ４０ 添加装置 ４１ 駆動手段 ４２ 気密ホッパー ４５ 添加物移送部 ４５ａ 空間 ４７ 分散羽根 ４８ 分散室 ５１ 添加ライン ５２ 加圧ライン ５３ リングノズルライン ５４ バイパスライン ５５ コンプレッサ ６０ 軸受 ６２ 直胴部 ６４ 絞り部材 ６４ａ 大径部 ６４ｂ 小径部 ６４ｃ 内壁面 ６６ 冠状部材 ６８ エゼクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E018 AA05 AB01 BB07 BB08 EA01 3E055 AA03 BB03 BB08 CA04 CA09 EB05 FA02 3F047 AA03 BA02 CC13

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体の移送方向に向かって漸次縮径する内
   壁を持つ縮径部を有する、気密な分散室と、 前記分散室に付着性を有する粉体を供給する粉体供給装
   置と、 前記縮径部に空気を噴射して、前記縮径部の内壁面に沿
   って粉体の移送方向に向かう空気流を生成する空気供給
   手段と、 前記分散室に連結する、粉体の空気輸送経路とを有する
   ことを特徴とする付着性粉体輸送装置。
2. 【請求項２】前記空気供給手段は、前記縮径部の内壁面
   に沿ったリング状のノズルを利用するものである請求項
   １に記載の付着性粉体輸送装置。
3. 【請求項３】前記縮径部の内壁面の少なくとも一部が、
   粉体の移送方向に向かう楕円曲線状の形状を有する請求
   項１または２に記載の付着性粉体輸送装置。
4. 【請求項４】粉体の移送方向の前記縮径部よりも上流側
   から、前記分散室内に輸送空気を供給する第２の空気供
   給手段、および、前記小径部に連結して空気輸送経路を
   構成するエゼクタの少なくとも一方を有する請求項１〜
   ３のいずれかに記載の付着性粉体輸送装置。