JP2002347930A - 高圧容器への粉体材料の供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、材料排出管と加圧タンクとの間に
第１仕切弁と第６仕切弁を直列に設け、材料排出管から
の粉体材料を第１仕切弁で保持した後に第６仕切弁を開
弁して加圧タンクに供給することにより、金属粉末等の
供給量の定量性を確保することを目的とする。 【解決手段】 本発明による高圧容器への粉体材料の供
給方法及び装置は、重量制御フィーダ(20)と前記加圧タ
ンク(30)との間に第１仕切弁(60)および第６仕切弁(46)
を直列に設け、前記重量制御フィーダ(20)から供給され
る粉体材料を前記第１仕切弁(60)に堆積・保持し、前記
第６仕切弁(46)が完全に開弁している間に前記第１仕切
弁(60)に堆積した粉体材料を前記加圧タンク(30)へ供給
する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧容器への粉体
材料の供給方法及び装置に関し、特に、加圧タンクの上
流側に容器形の第１仕切弁及びボール弁からなる第６仕
切弁を設けることにより、粉体材料の完全な供給及び重
量制御フィーダ側への逆流を防止するための新規な改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧で作動する高圧容器内へ粉体
材料を供給するに際し、間欠かつ定量的に供給する方法
および装置について、例えば、図５に示す装置が採用さ
れていた。すなわち、図５において、符号１０で示され
るものは粉体材料の供給装置であり、この供給装置１０
は、主として重量制御フィーダ２０、加圧タンク３０お
よび空気・アルゴンガス、窒素ガス等の高圧ガス源１６
により構成されている。前記重量制御フィーダ２０とそ
の下方に配置される前記加圧タンク３０とは、材料排出
管１１により連結されており、この材料排出管１１は、
前記重量制御フィーダ２０の排出口から垂直状に下方へ
配置されると共に前記加圧タンク３０の頂部からその内
部へ貫通して垂下している。この材料排出管１１の下端
にはその開口を覆うようにフラップ弁からなる第１仕切
弁４１が開閉自在に設けられている。

【０００３】前記高圧ガス源１６は、第２仕切弁４２を
設けた第１高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０
の上部へ連結されている。前記加圧タンク３０は、頂部
に第３仕切弁４３を設けたガス排気管１３が連結され、
直接大気へ、あるいはベント１７又はバグフィルタ１８
を介して大気へ開放されており、その底部には、第４仕
切弁４４及び材料供給管１４を介して高圧容器５０へ連
結されている。前記高圧ガス源１６と第２仕切弁４２と
の間及び第４仕切弁４４と高圧容器５０との間には、第
５仕切弁４５を有する第２高圧ガス供給管１５が直接接
続されている。なお、前述の各仕切弁４１、４２、４
３、４４及び４５は、それらの開閉が自動制御可能に図
示しない制御部を介して制御されるように構成されてい
る。

【０００４】次に、動作について説明する。まず、第１
仕切弁４１から第５仕切弁４５がすべて閉弁された状態
において、重量制御フィーダ２０を起動し、粉体材料を
材料排出管１１へ定量的に連続排出する。この動作によ
り、材料排出管１１内に粉体材料が順次堆積される。次
に、第１仕切弁４１を所定時間開弁した後に閉弁するこ
とにより、材料排出管１１内に堆積した粉体材料が、落
下して加圧タンク３０内へ供給されて堆積される。

【０００５】次に、前述の状態下で、第２仕切弁４２お
よび第４仕切弁４４のみを所定時間開弁した後に閉弁す
ることにより、その開閉弁期間内に高圧ガス源１６から
第１高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０へ、高
圧容器５０内の圧力よりも高圧のガスが供給され、加圧
タンク３０内に堆積されている粉体材料が、このガスの
圧力により第４仕切弁４４を通過して高圧容器５０内へ
気力輸送されて供給される。次に、第５仕切弁４５を所
定時間開弁した後に閉弁することにより、高圧ガス源１
６から第２高圧ガス供給管１５を介して材料供給管１４
へガスが供給され、材料供給管１４内に残留している粉
体材料が、このガスの圧力により高圧容器５０内へ気力
輸送されて供給される。

【０００６】次に、第３仕切弁４３を所定時間開弁して
閉弁することにより、加圧タンク３０内に残留する高圧
ガスがガス排気管１３から直接大気へ又はベント１７あ
るいはバグフィルタ１８を経て放出され、加圧タンク３
０の内部圧力が大気圧力と同等になる。以上のように、
重量制御フィーダ２０を定量供給状態で連続運転し、前
述の各動作を、短時間間隔で繰返して行うことにより、
粉体材料が疑似的に連続して高圧容器５０へ供給され
る。なお、前述の各仕切弁４１から４５及び重量制御フ
ィーダ２０の動作は図６の作動チャートに示される通り
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の高圧容器への粉
体材料の供給方法及び装置は、以上のように構成されて
いたため、次のような課題が存在していた。すなわち、
粉体材料がマグネシウム、アルミニウム、金属カルシウ
ムなどの金属粉末あるいは比重の大きい材料である場
合、また、金属粉末あるいは比重の大きい材料が配合さ
れた材料である場合、フラップ弁形式の第１仕切弁にお
いて、閉弁時に、弁体に挟まれた粉体材料により完全な
閉鎖ができず、シール遮断機能が発揮できない場合があ
った。その結果、高圧ガスが第１仕切弁から材料排出管
を経て重量制御フィーダへ逆流することがあり、粉体材
料の定量供給制御を阻害することがあった。

【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものであり、特に、加圧タンクの上流側に
容器形の第１仕切弁及びボール弁からなる第６仕切弁を
設けることにより、粉体材料の完全な供給及び重量制御
フィーダ側への逆流を防止するようにした高圧容器への
粉体材料の供給方法及び装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による高圧容器へ
の粉体材料の供給方法は、重量制御フィーダから加圧タ
ンクへ粉体材料を定量供給し、前記加圧タンクから下流
の高圧容器へ気力輸送により前記粉体材料を供給するよ
うにした高圧容器への粉体材料の供給方法において、前
記重量制御フィーダと前記加圧タンクとの間に第１仕切
弁および第６仕切弁を設け、前記重量制御フィーダから
供給される前記粉体材料を前記第１仕切弁で保持し、前
記第６仕切弁が開弁している間に前記第１仕切弁で保持
した前記粉体材料を前記加圧タンクへ供給する方法であ
り、また、本発明による高圧容器への粉体材料の供給装
置は、重量制御フィーダに接続された材料排出管と、前
記材料排出管の下部に設けられた第１仕切弁と、前記第
１仕切弁の下部に第６仕切弁を介して接続された加圧タ
ンクと、前記加圧タンクの下流に接続された高圧容器
と、前記加圧タンクの上部に第２仕切弁を有する第１高
圧ガス供給管を介して接続された高圧ガス源とからな
り、前記第６仕切弁が開弁している間に前記第１仕切弁
を開弁して前記第１仕切弁で保持した前記粉体材料を前
記加圧タンクへ供給するようにした構成であり、また、
前記高圧ガス源と第２仕切弁との間と前記加圧タンクと
高圧容器との間とを直接接続するため第５仕切弁を有す
る第２高圧ガス供給管と、前記加圧タンクの上部へ接続
され第３仕切弁を有するガス排気管とを有する構成であ
り、また、前記第６仕切弁がボール弁よりなる構成であ
り、また、前記第１仕切弁が容器形の弁体を有する構成
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による高
圧容器への粉体材料の供給方法及び装置の好適な実施の
形態について説明する。なお、従来例と同一又は同等部
分については同一符号を用いて説明する。

【００１１】図１において、符号１０で示されるものは
粉体材料の供給装置であり、この供給装置１０は、主と
して重量制御フィーダ２０、加圧タンク３０及び空気・
アルゴンガス・窒素ガス等の高圧ガス源１６により構成
されている。前記重量制御フィーダ２０とその下方に配
置されている前記加圧タンク３０とは、互いに直列接続
された材料排出管１１、容器形の弁体１６で構成される
第１仕切弁６０及びシール性に優れたボール弁で構成さ
れる第６仕切弁４６によって連結されている。

【００１２】前記高圧ガス源１６は、第２仕切弁４２を
設けた第１高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０
の頂部へ連結されている。また、前記加圧タンク３０
は、その頂部に第３仕切弁４３を設けたガス排出管１３
が連結され、直接大気へ、あるいはベント１７又はバグ
フィルタ１８を介して大気へ開放されており、その底部
は、材料供給管１４を介して高圧容器５０へ連結されて
いる。さらに、前記高圧ガス源１６と第２仕切弁４２と
の間と前記加圧タンク３０と高圧容器５０との間とに
は、第５仕切弁４５を設けた第２高圧ガス供給管１５が
バイパス系として直接接続されている。なお、前述の各
仕切弁６０、４２、４３、４５及び４６は、図示しない
制御部の制御によりそれらの開閉弁が自動制御可能に構
成されている。

【００１３】次に、図２及び図３に示されるように、容
器形の弁体６６で構成される前記第１仕切弁６０は、下
部が先細り状に形成された密封容器６１及びこの密封容
器６１の内部に回転可能に収納された前記弁体６６によ
り構成されている。前記密封容器６１は、上部に供給口
６２、下部に排出口６３がそれぞれ形成されている。前
記供給口６２には前記材料排出管１１が連結され、前記
排出口６３には前記第６仕切弁４６が連結されている。
前記弁体６６はほぼ逆三角形形状で形成されていると共
にその上部は開口６７を有していると共に前記密封容器
６１の側壁に回転自在に設けられた水平軸６８によって
矢印Ａの方向に回動自在に設けられ、この水平軸６８が
図示しない駆動装置により駆動されることにより回転駆
動可能に構成されている。すなわち、前記弁体６６は、
水平軸６８の回りに前記駆動装置により回転することに
より、前記開口６７が前記供給口６２に対面する位置
と、前記排出口６３に対面する位置とに自在に回動する
ことができるように構成されている。

【００１４】次に、動作について説明する。まず、第１
仕切弁６０の弁体６６の開口６７が供給口６２に対面す
るように回動して停止させ、第２仕切弁４２から第６仕
切弁４６までをすべて閉弁させた状態において、重量制
御フィーダ２０を起動し、粉体材料を材料排出管１１側
へ定量的に連続排出する。この動作により、第１仕切弁
６０の弁体６６内には粉体材料が順次堆積されて保持さ
れる。

【００１５】次に、第６仕切弁４６を開弁した後に第１
仕切弁６０の弁体６６を回転して転倒させると、弁体６
６内の粉体材料が加圧タンク３０内へ供給され、加圧タ
ンク３０の底部に堆積される。

【００１６】すなわち、重量制御フィーダ２０から連続
的に排出される粉体材料は、第６仕切弁４６が閉弁して
いる状態では第１仕切弁６０の弁体６６内に堆積して保
持されるのみで第６仕切弁４６の上流部には堆積せず、
第６仕切弁４６が完全に開弁している間のみ、粉体材料
は第６仕切弁４６を通過して供給される。

【００１７】次に、第２仕切弁４２のみを所定時間開弁
した後に閉弁することにより、高圧ガス源１６から第１
高圧ガス供給管１２を介して加圧タンク３０へ、高圧容
器５０内の圧力よりも高圧のガスが供給され、加圧タン
ク３０の底部に堆積されている粉体材料が、ガスの圧力
により高圧容器５０内へ押出されて気力輸送されて供給
される。次に、第５仕切弁４５のみを所定時間開弁した
後に閉弁することにより、高圧ガス源１６から第２高圧
ガス供給管１５を介して材料供給管１４へ、高圧容器５
０内の圧力よりも高圧のガスが供給され、材料供給管１
４内に残留している粉体材料が、ガスの圧力により高圧
容器５０内へ気力輸送されて供給される。

【００１８】次に、第３仕切弁４３のみを所定時間開弁
した後に閉弁することにより、加圧タンク３０内に残留
する高圧ガスがガス排気管１３から直接大気へ又はベン
ト１７あるいはバグフィルタ１８を経て放出され、加圧
タンク３０の内部圧力が大気圧力と同等になる。この結
果、第６仕切弁４６の開弁時に加圧タンク３０から材料
排出管１１側への逆噴出が防止される。以上のように、
重量制御フィーダ２０を定量供給状態で連続運転し、前
述の動作を繰返し行うことにより、粉体材料が連続して
高圧容器５０へ供給される。

【００１９】尚、第６仕切弁４６として高圧のシール性
を備えるボール弁を有する構成を採用しているが、高圧
における密封が可能な弁であれば、その他の形式の弁を
採用することもできる。また、第１仕切弁６０の弁体と
して容器形の構成を採用しているが、第６仕切弁４６の
閉弁時において、粉体材料が下方に漏れ出さない構成で
あれば、その他の形式の弁を用いることもできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明による高圧容器への粉体材料の供
給方法及び装置は、以上のように構成されているため、
次のような効果を得ることができる。 （１）重量制御フィーダと加圧タンクとの間に第１仕切
弁および第６仕切弁を設け、重量制御フィーダから供給
される粉体材料をいったん第１仕切弁に堆積して保持
し、第６仕切弁が完全に開弁している間に第１仕切弁に
堆積した粉体材料を前記加圧タンクへ供給することによ
り、第６仕切弁を完全に閉鎖することが可能となり、高
圧ガスの重量制御フィーダ方向への逆流が発生しなくな
った。 （２）その結果、粉体材料が金属粉末などの比重の大き
い材料である場合、あるいは比重の大きい材料を配合さ
れた材料である場合でも、供給量の定量性を確保できる
ようになった。 （３）第６仕切弁をボール弁で構成することにより、高
圧ガスに対する密封性が向上した。 （４）第１仕切弁を容器形の弁体で構成することによ
り、粉体材料を簡単な構造で確実に堆積保持することが
可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高圧容器への粉体材料の供給装置
を示す構成図である。

【図２】図１の供給装置の第１仕切弁の正面図である。

【図３】図２の側断面図である。

【図４】本発明による供給装置の作動チャート図であ
る。

【図５】従来の高圧容器への粉体材料の供給装置を示す
構成図である。

【図６】従来の供給装置の作動チャート図である。

【符号の説明】

１０ 供給装置 １１ 材料排出管 １２ 第１高圧ガス供給管 １３ ガス排気管 １４ 材料供給管 １５ 第２高圧ガス供給管 １６ 高圧ガス源 ２０ 重量制御フィーダ ３０ 加圧タンク ４２ 第２仕切弁 ４３ 第３仕切弁 ４５ 第５仕切弁 ４６ 第６仕切弁（ボール弁） ６０ 第１仕切弁（容器形） ６１ 密封容器 ６６ 弁体 ６７ 開口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量制御フィーダ(20)から加圧タンク(3
   0)へ粉体材料を定量供給し、前記加圧タンク(30)から下
   流の高圧容器(50)へ気力輸送により前記粉体材料を供給
   するようにした高圧容器への粉体材料の供給方法におい
   て、前記重量制御フィーダ(20)と前記加圧タンク(30)と
   の間に第１仕切弁(60)および第６仕切弁(46)を設け、前
   記重量制御フィーダ(20)から供給される前記粉体材料を
   前記第１仕切弁(60)で保持し、前記第６仕切弁(46)が開
   弁している間に前記第１仕切弁(60)で保持した前記粉体
   材料を前記加圧タンク(30)へ供給することを特徴とする
   高圧容器への粉体材料の供給方法。
2. 【請求項２】 重量制御フィーダ(20)に接続された材料
   排出管(11)と、前記材料排出管(11)の下部に設けられた
   第１仕切弁(60)と、前記第１仕切弁(60)の下部に第６仕
   切弁(46)を介して接続された加圧タンク(30)と、前記加
   圧タンク(30)の下流に接続された高圧容器(50)と、前記
   加圧タンク(30)の上部に第２仕切弁(42)を有する第１高
   圧ガス供給管(12)を介して接続された高圧ガス源(16)と
   からなり、前記第６仕切弁(46)が開弁している間に前記
   第１仕切弁(60)を開弁して前記第１仕切弁(60)で保持し
   た前記粉体材料を前記加圧タンク(30)へ供給するように
   構成したことを特徴とする高圧容器への粉体材料の供給
   装置。
3. 【請求項３】 前記高圧ガス源(16)と第２仕切弁(42)と
   の間と前記加圧タンク(30)と高圧容量(50)との間とを直
   接接続するため第５仕切弁(45)を有する第２高圧ガス供
   給管(15)と、前記加圧タンク(30)の上部へ接続され第３
   仕切弁(43)を有するガス排気管(13)とを有することを特
   徴とする請求項２記載の高圧容器への粉体材料の供給装
   置。
4. 【請求項４】 前記第６仕切弁(46)がボール弁で構成さ
   れていることを特徴とする請求項２又は３記載の高圧容
   器への粉体材料の供給装置。
5. 【請求項５】 前記第１仕切弁(60)が容器形の弁体を有
   することを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載
   の高圧容器への粉体材料の供給装置。