JP2002191958A - 貯留容器からの粉粒体の排出方法 - Google Patents
貯留容器からの粉粒体の排出方法Info
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- JP2002191958A JP2002191958A JP2000398544A JP2000398544A JP2002191958A JP 2002191958 A JP2002191958 A JP 2002191958A JP 2000398544 A JP2000398544 A JP 2000398544A JP 2000398544 A JP2000398544 A JP 2000398544A JP 2002191958 A JP2002191958 A JP 2002191958A
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくとも下部が円錐又は角錐状の貯留容器
から粉粒体を自重で排出する方法の提供。 【解決手段】 貯留容器排出部の口径をＹ0ｍｍ、粉粒
体が自重で排出し始めるときの排出部の最小口径をＹｍ
ｍ、粉粒体の圧縮度をＸ（無次元）としたとき，式
（１）及び（２） Ｙ0≧Ｙ （１） Ｙ＝２２・Ｘ1.04 （２） を満足させる方法。
から粉粒体を自重で排出する方法の提供。 【解決手段】 貯留容器排出部の口径をＹ0ｍｍ、粉粒
体が自重で排出し始めるときの排出部の最小口径をＹｍ
ｍ、粉粒体の圧縮度をＸ（無次元）としたとき，式
（１）及び（２） Ｙ0≧Ｙ （１） Ｙ＝２２・Ｘ1.04 （２） を満足させる方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、貯留容器からの粉
粒体の排出方法に関し、詳しくは、少なくとも下部が円
錐又は角錐状である貯留容器から、粉粒体を自重で排出
する方法に関するものである。
粒体の排出方法に関し、詳しくは、少なくとも下部が円
錐又は角錐状である貯留容器から、粉粒体を自重で排出
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ホッパー等の全体が円錐又は角錐状の貯
留容器やタンク等の少なくとも下部が円錐又は角錐状の
貯留容器から粉粒体を自重で排出させようとしても、排
出部の径が小さい場合は、粒径分布、粒子形状や粒子同
士の摩擦等の諸因子により、自重で自然排出できないこ
とがあったり、貯留容器中心部の粉粒体は自然排出する
が、かなりの量の粉粒体が容器の内壁に付着したまま残
存することがある。一方、排出部の径を大きくしていく
と、やがて容器の内壁に粉粒体が付着することなく、粉
粒体の全量が自重で排出されるようになる（所謂、マス
フロー）。前記貯留容器において、マスフローになると
きの排出部の最小口径は、通常、粉粒体の内部摩擦係数
や壁面摩擦係数等を測定し、得られた値を用いて複雑な
理論計算をすることにより、求めることができる。｛Po
wder Technology Handbook 2ed. edited by Keis
hi Gotoh, Hiroaki Masuda and Ko Higashitani,
(1997) pp.371-381, Marcel Dekker, New York.
を参照｝
留容器やタンク等の少なくとも下部が円錐又は角錐状の
貯留容器から粉粒体を自重で排出させようとしても、排
出部の径が小さい場合は、粒径分布、粒子形状や粒子同
士の摩擦等の諸因子により、自重で自然排出できないこ
とがあったり、貯留容器中心部の粉粒体は自然排出する
が、かなりの量の粉粒体が容器の内壁に付着したまま残
存することがある。一方、排出部の径を大きくしていく
と、やがて容器の内壁に粉粒体が付着することなく、粉
粒体の全量が自重で排出されるようになる（所謂、マス
フロー）。前記貯留容器において、マスフローになると
きの排出部の最小口径は、通常、粉粒体の内部摩擦係数
や壁面摩擦係数等を測定し、得られた値を用いて複雑な
理論計算をすることにより、求めることができる。｛Po
wder Technology Handbook 2ed. edited by Keis
hi Gotoh, Hiroaki Masuda and Ko Higashitani,
(1997) pp.371-381, Marcel Dekker, New York.
を参照｝
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
内部摩擦係数や壁面摩擦係数等の測定には高価な測定機
器が必要であり、測定そのものが難しいばかりでなく、
長時間（約３日）を要するという問題点があった。
内部摩擦係数や壁面摩擦係数等の測定には高価な測定機
器が必要であり、測定そのものが難しいばかりでなく、
長時間（約３日）を要するという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決すべく鋭意検討した結果、粉粒体がマスフローし
始めるときの貯留容器排出部の最小口径（Ｙ）が、比較
的簡便に測定可能な粉粒体の圧縮度（Ｘ）の関数である
ことを見出して、本発明を完成した。
を解決すべく鋭意検討した結果、粉粒体がマスフローし
始めるときの貯留容器排出部の最小口径（Ｙ）が、比較
的簡便に測定可能な粉粒体の圧縮度（Ｘ）の関数である
ことを見出して、本発明を完成した。
【０００５】即ち、本発明は、少なくとも下部が円錐又
は角錐状である貯留容器から粉粒体を自重で排出する方
法であって、貯留容器の排出部の口径をＹ0ｍｍ、粉粒
体が自重で排出し始めるときの排出部の最小口径をＹｍ
ｍ、粉粒体の圧縮度をＸ（無次元）としたとき、下式
（１）及び（２） Ｙ0≧Ｙ （１） Ｙ＝２２・Ｘ1.04 （２） を満足することを特徴とする貯留容器からの粉粒体の排
出方法を提供するものである。以下、本発明を詳細に説
明する。
は角錐状である貯留容器から粉粒体を自重で排出する方
法であって、貯留容器の排出部の口径をＹ0ｍｍ、粉粒
体が自重で排出し始めるときの排出部の最小口径をＹｍ
ｍ、粉粒体の圧縮度をＸ（無次元）としたとき、下式
（１）及び（２） Ｙ0≧Ｙ （１） Ｙ＝２２・Ｘ1.04 （２） を満足することを特徴とする貯留容器からの粉粒体の排
出方法を提供するものである。以下、本発明を詳細に説
明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、貯留容器の排出
部の口径Ｙ0と粉粒体がマスフローし始めるときの貯留
容器排出部の最小口径Ｙとの関係が式（１）を満足し、
且つ、最小口径Ｙと粉粒体の圧縮度Ｘとの関係が式
（２）を満足することを特徴とするものであるが、上記
圧縮度は、例えば、「粉体特性測定装置 パウダテスタ
ＰＴ―Ｎ型取扱説明書（ホソカワミクロン株式会社）
２頁」に記載の方法で測定したゆるみ見掛比重と固め見
掛比重の比から、求めることができる。求められた圧縮
度は0〜100％の範囲の値をとり、0％に近いほど、圧縮
性がなく、粉粒体を圧縮してもかさ体積が減らないので
流れやすくなり、排出部の径が小さくても粉粒体は自重
で流出し易くなる。一方、圧縮度の値が100％に近いほ
ど、圧縮性が増して流れ難くなり、排出部の径が小さい
と、粉粒体は排出されにくくなる。このようにして求め
た圧縮度（Ｘ）と式（２）により、粉粒体がマスフロー
し始めるときの貯留容器排出部の最小口径（Ｙ）が求め
られる。
部の口径Ｙ0と粉粒体がマスフローし始めるときの貯留
容器排出部の最小口径Ｙとの関係が式（１）を満足し、
且つ、最小口径Ｙと粉粒体の圧縮度Ｘとの関係が式
（２）を満足することを特徴とするものであるが、上記
圧縮度は、例えば、「粉体特性測定装置 パウダテスタ
ＰＴ―Ｎ型取扱説明書（ホソカワミクロン株式会社）
２頁」に記載の方法で測定したゆるみ見掛比重と固め見
掛比重の比から、求めることができる。求められた圧縮
度は0〜100％の範囲の値をとり、0％に近いほど、圧縮
性がなく、粉粒体を圧縮してもかさ体積が減らないので
流れやすくなり、排出部の径が小さくても粉粒体は自重
で流出し易くなる。一方、圧縮度の値が100％に近いほ
ど、圧縮性が増して流れ難くなり、排出部の径が小さい
と、粉粒体は排出されにくくなる。このようにして求め
た圧縮度（Ｘ）と式（２）により、粉粒体がマスフロー
し始めるときの貯留容器排出部の最小口径（Ｙ）が求め
られる。
【０００７】上記ゆるみ見掛比重は、例えば、上記パウ
ダテスタに標準仕様された篩を振動させて、粉粒体試料
をシュートを通して落下させ、規定の容器に受け測定す
ることができる。又、固め見掛比重は、例えば、パウダ
テスタに標準仕様された容器に粉粒体試料を入れ、一定
の高さから規定回数タッピングさせ、タッピングの衝撃
で固めた後、測定することができる。
ダテスタに標準仕様された篩を振動させて、粉粒体試料
をシュートを通して落下させ、規定の容器に受け測定す
ることができる。又、固め見掛比重は、例えば、パウダ
テスタに標準仕様された容器に粉粒体試料を入れ、一定
の高さから規定回数タッピングさせ、タッピングの衝撃
で固めた後、測定することができる。
【０００８】圧縮度（Ｘ）と式（２）により、粉粒体が
マスフローし始めるときの貯留容器排出部の最小口径
（Ｙ）が求められるが、該排出部が直管状ではなく、先
細の形態になっている場合は、前記口径Ｙ0及び最小口
径Ｙは最も径が小さい先端部における口径である。
マスフローし始めるときの貯留容器排出部の最小口径
（Ｙ）が求められるが、該排出部が直管状ではなく、先
細の形態になっている場合は、前記口径Ｙ0及び最小口
径Ｙは最も径が小さい先端部における口径である。
【０００９】本発明の方法において貯留容器から排出さ
れる粉粒体としては、セラミック、金属粉、無機化学反
応の原料等の無機物粉粒体や、医薬品中間体、農薬、染
料、顔料、樹脂、添加剤等の有機物粉粒体が例示され
る。本発明の方法は、水分含有量が１０重量％以下の粉
粒体に好ましく適用され、水分含有量が５重量％以下の
粉粒体に特に好ましく適用される。
れる粉粒体としては、セラミック、金属粉、無機化学反
応の原料等の無機物粉粒体や、医薬品中間体、農薬、染
料、顔料、樹脂、添加剤等の有機物粉粒体が例示され
る。本発明の方法は、水分含有量が１０重量％以下の粉
粒体に好ましく適用され、水分含有量が５重量％以下の
粉粒体に特に好ましく適用される。
【００１０】
【実施例】以下、実施例等により、本発明を更に詳細に
説明する。
説明する。
【００１１】参考例１ 水分含有量が５重量％以下の粉粒体８２種のゆるみ見掛
比重を、図２記載の機器を用いて測定した。まず、支持
台（７）に取り付けられた振動モータ（１１）のスイッ
チを入れ、振動台（４'）を振動させる。このとき、篩
おさえ（１）、篩網（２）、スペースリング（３）及び
バイブロシュート（８）が、振動台と共に振動する。次
に、適当な目開き寸法の篩上にスパチュラ等を用いて粉
粒体試料を継続的に少しずつ供給する。これにより、試
料が固定シュート（９）を通してシリンダー（１０）の
中に堆積する。シリンダーから試料が溢れ出した時点で
篩への試料の供給を止め、振動モータのスイッチを止め
る。次いで、シリンダーの上部に形成された山をすりき
り、シリンダーの重量を測定することにより、ゆるめ見
掛比重が測定される。
比重を、図２記載の機器を用いて測定した。まず、支持
台（７）に取り付けられた振動モータ（１１）のスイッ
チを入れ、振動台（４'）を振動させる。このとき、篩
おさえ（１）、篩網（２）、スペースリング（３）及び
バイブロシュート（８）が、振動台と共に振動する。次
に、適当な目開き寸法の篩上にスパチュラ等を用いて粉
粒体試料を継続的に少しずつ供給する。これにより、試
料が固定シュート（９）を通してシリンダー（１０）の
中に堆積する。シリンダーから試料が溢れ出した時点で
篩への試料の供給を止め、振動モータのスイッチを止め
る。次いで、シリンダーの上部に形成された山をすりき
り、シリンダーの重量を測定することにより、ゆるめ見
掛比重が測定される。
【００１２】参考例２ パウダテスタＰＴ―Ｎ型を用い、参考例１で用いた試料
と同じ粉粒体の固め見掛比重を測定した。次に、下式
（３） Ｘ＝100×(Ｈ−Ｌ)／Ｈ （３） ［式中、Ｘは上記の意味を、Ｈは固め見掛比重を、Ｌは
ゆるみ見掛比重を、各々表す。］により、圧縮度を算出
した。
と同じ粉粒体の固め見掛比重を測定した。次に、下式
（３） Ｘ＝100×(Ｈ−Ｌ)／Ｈ （３） ［式中、Ｘは上記の意味を、Ｈは固め見掛比重を、Ｌは
ゆるみ見掛比重を、各々表す。］により、圧縮度を算出
した。
【００１３】実施例１ 上記８２種の粉粒体について、参考例２で得た圧縮度
（Ｘ）と、マスフローが開始されるときの円錐状ホッパ
ー下部直管部の最小口径Ｙとの間に、図１のような関係
を得た。図１は、直線部が式（２）に相当するものであ
り、直線上と該直線よりも左上側の範囲がマスフローの
状態になることを意味している。
（Ｘ）と、マスフローが開始されるときの円錐状ホッパ
ー下部直管部の最小口径Ｙとの間に、図１のような関係
を得た。図１は、直線部が式（２）に相当するものであ
り、直線上と該直線よりも左上側の範囲がマスフローの
状態になることを意味している。
【００１４】なお、図１の縦軸はマスフローし始める上
記直管部の最小口径（Ｙ）を表したものであるが、この
Ｙ値は、実施例１で用いたものと同じ粉粒体試料につい
て、パウダーベッドテスター(三協パイオテク株式会社
製)を用い、粉粒体の内部摩擦係数や壁面摩擦係数を測
定し、これらの摩擦係数の測定値と、前述したPowderTe
chnology Handbook 2ed. edited by Keishi Goto
h, Hiroaki Masudaand Ko Higashitani, (1997)
pp.371-381記載の理論計算により算出した。
記直管部の最小口径（Ｙ）を表したものであるが、この
Ｙ値は、実施例１で用いたものと同じ粉粒体試料につい
て、パウダーベッドテスター(三協パイオテク株式会社
製)を用い、粉粒体の内部摩擦係数や壁面摩擦係数を測
定し、これらの摩擦係数の測定値と、前述したPowderTe
chnology Handbook 2ed. edited by Keishi Goto
h, Hiroaki Masudaand Ko Higashitani, (1997)
pp.371-381記載の理論計算により算出した。
【００１５】具体的には、最小口径Ｙは、上記Handbook
のpp.377、式（11．12）類似の下式（４） σf／（ρb・ｇ・Ｙ）＝１／［Ｈ（α）］ （４） ｛式中、σfは粉粒体流動時の摩擦係数、ρbは粉粒体の
見掛比重、ｇは重力加速度、αはホッパー壁面と垂線と
がなす角度［上記Handbookのpp.376、Ｆｉｇ．11.3を参
照］、Ｈ（α）は円錐状ホッパーにおけるαの関数［上
記Handbookのpp.377、Ｆｉｇ．11.4を参照］を表す。｝
により求められる。
のpp.377、式（11．12）類似の下式（４） σf／（ρb・ｇ・Ｙ）＝１／［Ｈ（α）］ （４） ｛式中、σfは粉粒体流動時の摩擦係数、ρbは粉粒体の
見掛比重、ｇは重力加速度、αはホッパー壁面と垂線と
がなす角度［上記Handbookのpp.376、Ｆｉｇ．11.3を参
照］、Ｈ（α）は円錐状ホッパーにおけるαの関数［上
記Handbookのpp.377、Ｆｉｇ．11.4を参照］を表す。｝
により求められる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、粉粒体がマスフローに
より排出し始める貯留容器排出部の最小口径を容易に且
つ短時間（約１時間）で求めることができる。
より排出し始める貯留容器排出部の最小口径を容易に且
つ短時間（約１時間）で求めることができる。
【図１】圧縮度と容器排出部の最小口径の関係を示す図
【図２】ゆるみ見掛比重の測定装置
１・・篩おさえ、２・・篩、３・・スペースリング、
４’・・振動台、７・・支持台、８・・バイブロシュー
ト、９・・固定シュート、１０・・シリンダー、１１・
・振動モータ
４’・・振動台、７・・支持台、８・・バイブロシュー
ト、９・・固定シュート、１０・・シリンダー、１１・
・振動モータ
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも下部が円錐又は角錐状である貯
留容器から粉粒体を自重で排出する方法であって、貯留
容器の排出部の口径をＹ0ｍｍ、粉粒体が自重で排出し
始めるときの排出部の最小口径をＹｍｍ、粉粒体の圧縮
度をＸ（無次元）としたとき、下式（１）及び（２） Ｙ0≧Ｙ （１） Ｙ＝２２・Ｘ1.04 （２） を満足することを特徴とする貯留容器からの粉粒体の排
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398544A JP2002191958A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 貯留容器からの粉粒体の排出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000398544A JP2002191958A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 貯留容器からの粉粒体の排出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002191958A true JP2002191958A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=18863488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000398544A Pending JP2002191958A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 貯留容器からの粉粒体の排出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002191958A (ja) |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398544A patent/JP2002191958A/ja active Pending
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