JP2005231753A

JP2005231753A - 粉粒体の空気輸送方法及び装置

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Publication number: JP2005231753A
Application number: JP2004039822A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Katayama; 大祐片山; Yoshio Baba; 良男馬場; Yoshiya Daimatsu; 佳也大松
Original assignee: Fujiwara Techno Art Co Ltd
Current assignee: Fujiwara Techno Art Co Ltd
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】米、麦等の粉粒体の空気輸送に際し、従来のサイクロン式の空気調和装置を用いることなく、空気輸送配管終端での粉塵の飛散を防止することができ、粉粒体の供給口に結露を生じさせない方法及び装置の開発を目的とする。
【解決手段】空気輸送配管中を移動している粉粒体に対して液体や水蒸気を添加する粉粒体の空気輸送方法であり、具体的には、粉粒体の供給口５と、空気輸送配管１と、該空気輸送配管１に設けた水又は水蒸気の添加装置からなる装置であり、前者は液体を微粒子とする加圧空気と液体との２流体ノズル、後者は水蒸気噴射ノズルで構成し、これらを粉粒体の供給口５より後方に設置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、米、麦、大豆などの穀類の粒状固形物、また、その他の粉体や粒体あるいはこれらの混合物である粉粒体（以下これらを総称して「粉粒体」という）の空気輸送方法及び装置に関するものである。

可燃性の粉粒体を空気輸送する場合、管体と粉粒体との摩擦による爆発を防ぐために、加湿空気の使用を必須とすることはよく知られている。また、食品等の粉粒体の空気輸送においては、粉粒体自体の乾燥を防止するために加湿することが必須となっている。たとえば、特許文献１には、このような穀類等の空気輸送に対して、実質的に相対湿度が100％であって、かつ、空気中に浮遊する水滴がほとんどない加湿された空気を容易に得られる安価でかつコンパクトにして高効率の加湿装置としてサイクロン式のものが提案され、かつ、この加湿装置を用いた空気輸送装置が提案されている。

具体的なサイクロン方式の加湿装置の構造として、上方に頂点のある中空の円錐状のサイクロンの下部に、ほぼ水平方向でかつサイクロンの内壁の接線方向に、気体をサイクロンの内部に送入する気体送入口を配置し、この気体送入口より上方でかつサイクロンのほぼ中心線上に、液体を下方に向かって散布する液体噴出手段を配置し、サイクロンの頂点の近傍に、気体をサイクロンの内部から送出する気体送出口を配置し、液体噴出手段により散布される液体を、気体送入口から送入されてサイクロンの内壁に沿って旋回する気体により気化混合し、液体の気化混合された気体を気体送出口から送出するものである。

これら粉粒体の空気輸送において、たとえ加湿空気を使用しても、空気輸送配管の終端では輸送する粉粒体より発生する粉塵が多く、サイクロンを使用して輸送手段である空気と粉塵を分離せざるを得なかった。

そこで従来は、輸送手段である空気と粉塵を効率良く分離する目的でこのサイクロン内部を更に加湿するための加湿器をサイクロンに設けて、粉粒体の空気輸送を行っていた。しかし、サイクロンを使用しての粉塵分離は、構造が複雑であるために内部の洗浄が困難で、設置スペースを必要とする。一般のサイクロン式の加湿、加温または冷却などの空気調和装置については、たとえば、特許文献２や特許文献３にみられるが、いずれも複雑なもので、前者はサイクロン式の噴霧冷却器とサイクロン式の除滴装置の組合せであり、後者は加熱加湿サイクロンと熱交換用サイクロンの組み合わせで空気調和をするものである。

また、サイクロンを使用せず、粉粒体供給口より前に加湿する方法は、加湿程度の調整が困難で、加湿度合いが増すと、粉粒体供給口に結露を生じさせる可能性がある。

特開2000-2453号公報（請求項１、従来の技術、図１）特開昭54-452号公報（特許請求の範囲）特開昭58-213136号公報（特許請求の範囲）

本発明は、このような従来のサイクロン式の空気調和装置を空気輸送に用いることなく、簡単に効率よく、配管中における粉粒体の衝突又は摩擦により微粉体になることが防止でき、仮に、初めから粉体を含む粉粒体であっても、空気輸送配管終端での粉塵の飛散を防止することができる粉粒体の空気輸送方法及び装置の開発を目的とする。

また、大型かつ高価なサイクロン方式の空気調和装置の使用の排除による、空気輸送配管に対して極めて小型に設置できるように場所を選ぶことなく設置でき、更には、粉塵体の供給口に結露を生じさせないことをも、解決課題とする。

本発明の課題解決手段は、まず、粉粒体の空気輸送において、輸送配管中を移動している粉粒体に対して液体を添加することを特徴とする粉粒体の空気輸送方法である。粉粒体の空気輸送配管中に液体を添加することにより、輸送配管内に漂う粉塵を凝集させることができる。このような、粉粒体の空気輸送方法において、液体の添加の最も簡便な方法は、水の噴霧である。水は真水のほか、必要により食塩水、調味料その他、食品にあらかじめ添加したほうが工程管理や工程簡素化に繋がる液体を添加調湿液として使用する。

液体の添加以外の態様としては、水蒸気の添加が挙げられる。水蒸気の場合は、加湿と同時に加温がなされるから、空気輸送直後に粉粒体の温度を上げる必要がある場合に効果的である。

次に、これら本発明の空気輸送方法を実現する装置としては、粉粒体の供給口と、空気輸送配管と、この空気輸送配管に設けた液体又は水蒸気の添加装置からなる粉粒体空気輸送装置である。液体又は水蒸気の添加装置は、粉粒体の供給口から供給され、空気輸送配管終端から空気と共に排出される粉粒体の移動中のいずれかの場所に一箇所又は複数箇所設けるが、最も好ましいのは、液体又は水蒸気の添加装置は、粉粒体の供給口より後方に設置するのがよく、なるべく、粉粒体供給口の直後がよい。

液体の添加装置は加圧空気と液体を供給して液体を微粒子とする２流体ノズルが好ましい。空気輸送に用いられる液体を2流体ノズルで添加することにより液体の微粒子形状は算術平均５〜20μｍ程度の大きさとなる。また、液体が2流体ノズルを用いて添加されることにより、液体が配管中に垂れることなく粉粒体に供給される。空気輸送配管中の液体の添加量は任意に変更可能である。

水蒸気の添加の場合、水蒸気の添加装置は水蒸気噴射ノズルがよい。水蒸気噴射ノズルは一般的なノズルでよいが、水蒸気の添加装置としては水蒸気量が自由に調節できなければならない。空気輸送配管中に適量の水蒸気を輸送配管中に放出し内部の粉粒体に噴射して、粉粒体表面で結露させることにより粉塵を防ぐ。

本発明の上記の方法及び装置を採用することにより、従来のサイクロン式の空気調和装置を空気輸送に用いることなく、簡単に効率よく、配管中における粉粒体の衝突又は摩擦により微粉体になることが防止できる。また、仮に、初めから粉体を含む粉粒体であっても、簡単に液体又は水蒸気を添加するだけで、空気輸送配管終端での粉塵の飛散を防止でき、この部分に集塵機の設置が不必要となる。

また、大型かつ高価なサイクロン方式の空気調和装置の使用の排除による、空気輸送配管に極めて小型に設置できるように場所を選ぶことなく設置でき、更には、粉粒体の供給口に結露を生じさせないことからも洗浄作業が削減できる。

以下、本発明の空気輸送方法及びその装置の実施形態につき、具体的に図面によって説明する。図１は、本発明の液体の添加装置を備えた粉粒体の空気輸送装置の概略側面図であり、図２は、本発明の液体の添加装置の断面図である。また、図３は、本発明の水蒸気の添加装置の断面図である。

まず、図１には、本発明の方法に適合しうる好ましい態様の液体の添加装置を備えた粉粒体の空気輸送装置を示している。粉粒体の空気輸送装置は、粉粒体の供給口５と、空気輸送配管１と、この空気輸送配管１に設けた液体の添加装置２とを主体とする。空気輸送配管１には、図１の右からブロワ３、粉粒体供給ホッパ４、そして、このホッパ４の下方の空気輸送配管１には粉粒体の供給口５を設けている。液体の添加装置２は、輸送配管中を移動している粉粒体に対して液体を添加して、輸送配管中における粉粒体の衝突又は摩擦により微粉体になることを防止し、更に、輸送配管内に漂う粉塵を凝集させる目的で設ける。したがって、液体の添加装置２は粉粒体の供給口５に接近してその直後に設けると効果的である。液体の添加の最も簡便な方法は、真水の噴霧である。液体は真水のほか、必要により食塩水、調味料その他、食品にあらかじめ添加したほうが工程管理や工程簡素化に繋がる液体を使用する。

液体の添加装置２には、水供給器６とエアコンプレッサ７とこれらを合一して水を霧状にする２流体ノズルを使用している。液体の添加装置は、単に加圧した液体を噴射するノズルから供給する構造のものでも良いが、液体が微粒子となる２流体ノズルを採用するのが好ましい。また、噴射ノズルの収容ケース８は液体の添加装置２からの噴射方向に合わせて空気輸送配管１から分岐して設ける。噴射方向は粉粒体の流れ方向に対して鋭角であり、その角度は45度の前後10度くらいの範囲が好ましい。ここでは、約45度に設定している。

次に、図２によって液体の添加装置２の設置構造を更に詳細に説明する。図２の例は空気輸送配管１に接続しやすいようにユニット化しており、輸送配管接続管10の両端にはフランジ11を設けて空気輸送配管１とはボルトで連結する。収容ケース８は輸送配管接続管10に45度の角度で溶接されており、その開口部にフランジ12を設けて水の供給端子13及び加圧空気の供給端子14の取付板15をボルト止めをして密閉する。収容ケース８内部は２流体ノズルであり、液体と加圧空気はノズル内で混合される。

液体添加装置に２流体ノズルを用いて空気輸送に用いられる液体を粉粒体に添加することにより、液体が配管中に垂れることなく粉粒体に吸収されて運ばれる。ここで使用した２流体ノズルで得られる微粒子は算術平均11.8μｍであった。空気輸送配管中の液体の添加量は任意に変更可能である。本装置を使用して粉粒体としての麦を毎時６ｔ空気輸送を行った結果、使用する水の1時間あたりの使用量は13リットルであり、粉粒体の投入口には結露が認められず、空気輸送配管１終端での粉塵の飛散も皆無であった。

また、図３によって、水蒸気の添加装置22の設置構造を更に詳細に説明する。図３において、水蒸気の添加装置22は図２での液体の添加装置２に代えて水蒸気の添加装置としたものであり、水蒸気の添加において液体の添加装置での実験と同様な実験を行った結果、液体の添加装置での実験と同様な結果を得ることができた。

本発明の液体の添加装置を備えた粉粒体空気輸送装置の概略側面図である。本発明の液体の添加装置の断面図である。本発明の水蒸気の添加装置の断面図である。

符号の説明

１空気輸送配管
２液体の添加装置
３ブロワ
４粉粒体供給ホッパ
５粉粒体の供給口
６水供給器
７エアコンプレッサ
８収容ケース
10 輸送配管接続管
11 フランジ
12 フランジ
13 水の供給端子
14 加圧空気の供給端子
15 取付板
22 水蒸気の添加装置
24 水蒸気の供給端子

Claims

粉粒体の空気輸送において、輸送配管中を移動している粉粒体に対して液体を添加することを特徴とする粉粒体の空気輸送方法。
液体の添加は、水の噴霧である請求項１記載の粉粒体の空気輸送方法。
粉粒体の空気輸送において、輸送配管中を移動している粉粒体に対して水蒸気を添加することを特徴とする粉粒体の空気輸送方法。
粉粒体の空気輸送装置において、空気輸送配管と、粉粒体の供給口と、該空気輸送配管に設けた液体又は水蒸気の添加装置からなる粉粒体空気輸送装置。
液体の添加装置は加圧空気と液体を供給して液体を微粒子とする２流体ノズルである請求項４記載の粉粒体空気輸送装置。
水蒸気の添加装置は水蒸気噴射ノズルである請求項４記載の粉粒体空気輸送装置。
液体又は水蒸気の添加装置を粉粒体の供給口より後方に設置する請求項４〜６のいずれか記載の粉粒体空気輸送装置。