JP2005263468A - 粉塵防止機能付ホッパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホッパを介した粉塵の逆流を簡素な構成で効果的に防止することにある。また、他の課題は、既存装置にも容易に適用できる技術を提供することにある。
【解決手段】粉粒体が投入される投入口２１、およびこの投入口２１と連通する排出口２５、ならびにこの排出口２５に並設された粉塵吸引口２７を有するホッパ部２と、粉塵吸引口２７を介して吸引を行うとともに吸引した粉塵を集塵する吸引集塵装置３とを備えたものとする。ホッパ部２を貯留タンク４に対して着脱自在に構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、セメント、急結剤等の他、食品、化学品、薬品等の粉粒体を、ホッパを介して貯留容器内に投入する際等に発生する粉塵の飛散を防止する技術に関する。

例えば、トンネル内で吹き付け用のモルタルを製造する場合、セメント、急結剤等の粉粒体を貯留タンクに貯留しておき、これをロータリーフィーダ等の定量切出し装置により切出し、圧縮空気に乗せてミキサーに対して圧送供給することが行われる。

この際、貯留タンクに対して、粉粒体を供給する場合、貯留タンクの上部に形成された供給口にホッパを装着し、粉粒体の封入された袋を開封した後、開封部をホッパの投入口上に配置し、中身の粉粒体を落下投入することが行われる。

このような貯留容器内への投入は、食品、化学品、薬品等の粉粒体の分野でも同様である。

しかし、このように、粉粒体を落下投入すると、粉粒体がホッパ投入口および容器内に落下する際に飛散粉塵となり、周囲の作業環境を悪化させたり、歩留まりを低下させたりしていた。

このため、従来、容器の側壁等に粉塵吸引口を設け、この粉塵吸引口を介して外部に設置した吸引装置および集塵装置により集塵を行う技術（例えば特許文献１参照）が提案されているが、容器内で発生した飛散粉塵がホッパを介して逆流し易い。特に容器内に貯留した粉粒体を圧縮空気に乗せて圧送する場合、ホッパ内に漏れ出た圧縮空気が容器内の飛散粉塵を伴ってホッパから逆流排出される事態を発生させており、改善が望まれていた。
特開平７−１１３６８０号公報

そこで、本発明の主たる課題は、ホッパを介した粉塵の逆流を簡素な構成で効果的に防止することにある。また、他の課題は、既存装置にも容易に適用できる技術を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１＞
供給口を有する容器内に粉粒体を投入するのに用いるホッパ装置であって、
投入口、およびこの投入口と連通する排出口、ならびにこの排出口に並設された粉塵吸引口を有するホッパ部と、
前記粉塵吸引口を介して吸引を行うとともに吸引した粉塵を集塵する吸引集塵装置とを備えた、
ことを特徴とする粉塵防止機能付ホッパ装置。

（作用効果）
本発明では、ホッパ部の排出口に粉塵吸引口を並設しているので、飛散粉塵がホッパ部の排出口近傍で粉塵を吸引することができ、粉塵がホッパ部を逆流して投入口から放出され難くなる。またそれだけではなく、ホッパ部の排出口に並設した粉塵吸引口から吸引を行うと、粉塵吸引口の下側に空気の渦流が形成され、これに乗った粉塵の一部は遠心力により粉塵吸引口に入らずに容器内に戻される。よって、本発明では、粉塵が発生し難くなるだけでなく、単に集塵装置を用いる従来の技術よりも多くの粉粒体を容器内に供給できる。

＜請求項２＞
前記ホッパ部を前記容器の供給口に着脱自在に構成し、かつ前記ホッパ部を前記容器の供給口に装着したとき、前記ホッパ部の排出口及び前記粉塵吸引口の双方が前記容器の供給口に連通するように構成したことを特徴とする粉塵防止機能付ホッパ装置。

（作用効果）
本項記載の発明によれば、ホッパ部を容器に装着するだけで、ホッパ部の排出口及び前記粉塵吸引口の双方が前記容器の供給口に連通し、粉塵吸引可能な状態となる。よって、非常に容易に使用することが可能である。

＜請求項３＞
供給口を有する容器内に粉粒体を投入するのに用いるホッパ装置であって、
投入口、及びこの投入口と連通し且つ先端が排出口とされた管状部を有し、この管状部の外側を取り囲むように設けられた外筒部を有し、この外筒部の内面と前記管状部の外面との間のスペースが前記排出口の周囲に環状に開口するように構成されたホッパ部と、
前記スペースに対して接続された吸引集塵装置とを備え、
前記ホッパ部を前記容器の供給口に着脱自在に構成し、かつ前記ホッパ部を前記容器の供給口に装着したとき、前記排出口が前記容器の供給口に連通し、且つこの排出口の周囲に前記スペースが環状に開口し、前記吸引装置により前記スペースの環状の開口を介して、供給口周囲の飛散粉塵を吸引するように構成したことを特徴とする粉塵防止機能付ホッパ装置。

（作用効果）
本項記載の発明によれば、請求項１記載の発明および請求項２記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。そして、特に本項記載の発明では、ホッパ部の排出口を取り囲む環状開口が粉塵吸引口をなすので、排出口を介した粉塵の逆流がより効果的に防止される。また本項記載の発明は、極めて簡素な構成で、かつ既存ホッパに対しても適用が容易であり、さらに容器への改造も要しないという利点もある。

以上のとおり本発明によれば、ホッパを介した粉塵の逆流を簡素な構成で効果的に防止できる、既存装置にも容易に適用できる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
図１は、セメント、急結剤等の粉粒体固化材を封入した袋Ｂを開封し、中身の粉粒体を本発明に係る粉塵防止機能付ホッパ装置１を用いて貯留タンク４（容器に相当）に供給し、貯留タンク４内の粉粒体固化材をロータリーフィーダ等の定量切出し装置５により切出し、圧縮空気に乗せて図示しないミキサーに対して圧送供給する場合の例を示している。

粉塵防止機能付ホッパ装置１は、ホッパ部２と吸引集塵部３とに分けることができる。ホッパ部２は、図２及び図３に示すように、上部が末広がりの投入口２１とされ且つ投入口２１から連続する管状部２２が下方に突出された形状（すなわち所謂漏斗状）の本体２３と、この本体２３の管状部２２の周囲をその上端から下端まで所定の間隔をもって取り囲むように設けられた外筒部２４とを有する。よって、本体２３の管状部２２の下端開口が投入材料の排出口２５をなす。外筒部２４の上端は本体２３の外周面に気密に接触あるいは一体化されており、外筒部２４の内面と管状部２２の外面との間のスペース２６は下端において、本体２３の管状部２２の下端排出口２５を取り囲むように環状に開口される。この開口が粉塵吸引口２７をなす。また、外筒部２４の周壁には吸引集塵装置接続口２８が形成されている。

一方、吸引集塵装置３は、円筒状容器３１と、その内部に同軸的に配置された筒状の通気性フィルタ装着軸３２と、このフィルタ装着軸３２の周面を気密に取り囲むように着脱自在に取り付けられた円筒状フィルタ３３と、容器の一方の端面を貫通してフィルタ装着軸３２内に連通接続された吸引ファン３４とを備えており、吸引ファン３４を作動させると、容器３１内がフィルタ３３を介して吸引され、粉塵Ｐはフィルタ３３に捕捉されて容器３１内に留まり、空気はフィルタ３３を通過して外部に放出されるように構成されている。また、集塵した粉塵の取り出しを可能とするために、円筒状容器３１の端面は蓋部材３１ａにより開閉可能とされる。本発明では、もちろん、他の公知の吸引集塵装置を用いることができる。そして、円筒状容器３１における他方の端面側の側面にはホッパ部接続口３５が連通されており、このホッパ部接続口３５がホッパ部１の接続口２８に対してホース等の管路３６により接続され、外筒部２４の内面と管状部２２の外面との間のスペース２６に対して連通される。

かくして構成されたホッパ装置１は貯留タンク４に対して着脱自在に装着する構成を採用するのが好ましい。具体的に図示形態の場合、ホッパ部２の管状部２２を貯留タンク４上面に開口する供給口４１に挿入し、外筒部の下端は貯留タンク上面に接触させ、管状部２２先端の排出口２５ならびに粉塵吸引口２７を貯留タンク４内に略気密に連通させる構造となっている。よって、ホッパ部２は、貯留タンク４上面に対して載せ置くことにより或いは上方に持ち上げることにより容易に着脱される。

使用に際しては、吸引集塵装置３を作動させ、管路３６及びスペース２６を介して粉塵吸引口２７から吸引を行い、この状態でホッパ部２の投入口２１に粉粒体Ｐを投入する。この際、吸引によって、投入口２１近傍から貯留タンク４内に向かう空気の流れと、貯留タンク内におけるホッパ部２の下端排出口２５の周囲からスペース２６内へ向かう空気の流れが発生しているため、投入口２１近傍で発生した飛散粉塵は貯留タンク４内に引き込まれるとともに、この引き込まれた粉塵および貯留タンク４内で発生した飛散粉塵は粉塵吸引口２７から吸引され、吸引集塵装置３において集塵される。よって、ホッパ部２を介した粉塵の逆流が効果的に防止されるとともに、外部の粉塵が拡散するのも防止される。

特徴的には、ホッパ部２の下端排出口２５の脇に粉塵吸引口２７が開口しているため、粉塵吸引口２７の下側に空気の渦流ＳＰが形成され、この渦流ＳＰの流れに乗った粉塵の一部は遠心力により粉塵吸引口に入らずに貯留タンク４内に戻される。つまり、空気流に乗った粉塵は吸引口２７に入る所でその一部が分離され、貯留タンク４内に戻されるのである。また、この効果は遠心力に起因するため、重い粉粒体ほど（通常の場合大きい粒子ほど）貯留タンク４内に戻され易く、小さい粒子ほど貯留タンク４内により吸引され易くなる。よって、分級効果があるともいうことができる。いずれにせよ、本発明では、粉塵が発生し難くなるだけでなく、単に集塵装置を用いる従来の技術よりも多くの粉粒体を貯留タンク４内に留めることができるのである。なお、図示形態の装置を用いて、２０ｋｇの急結剤を供給する実験を行ったところ、集塵された粉塵量は１０ｇと非常に少なく、また粉塵も殆ど発生しないことを確認した。

他方、吸引集塵装置３において集塵した粉粒体Ｐは、歩留まり低下防止の観点から、随時取り出し、貯留タンク４内に対して再投入するのが好ましい。

＜その他＞
（イ）上記例では、貯留タンク４に対してホッパ部２を着脱しうるように構成したが、本発明では、ホッパ部全て、あるいはその構成要素である本体もしくは外筒部を容器に設け、残りを別体として構成することができる。

（ロ）上記例では、貯留タンク４の供給口４１に対してホッパ部２を載せ置き装着するように構成したが、本発明では、例えば図４に示すように、貯留タンク４外面に支持軸４２を設け、ホッパ部２を連結材４３を介して支持軸４２により軸支し、ホッパ部２を回動させることにより貯留タンク４上面の供給口４１に対して装着し、あるいは供給口４１から離脱させるように構成することもできる。

（ハ）図５に示すように、ホッパ部２の側壁に貫通口２９を形成し、この貫通口２９を介して棒状支持材５０を挿入し、この支持材５０のホッパ部２内部分（図示例では先端部）に刃部５１を上向きに設け、ホッパ部２の投入口２１に粉粒体を封入した袋体Ｂを載せた後、支持材５０を移動させて、支持材５０に設けられた刃部２１により袋体Ｂを切り裂くように構成するのも好ましい形態である。この場合、袋体Ｂによりホッパ部２の投入口２１が塞がれるように投入口２１の形状・サイズを定めるのが好ましい。また、刃部５１は、カッター刃等の汎用品を支持材５０に対して着脱自在に取り付ける形態が好ましい。また、支持部材５０におけるホッパ部２外側に突出する部分にはグリップ５２を設けるのが好ましい。

本発明は、セメント、急結剤等の他、食品、化学品、薬品等の粉粒体を、ホッパを介して貯留容器内に投入する際等に発生する粉塵の飛散を防止するのに好適に用いられるものであり、特に容器内に貯留した粉粒体を圧縮空気に乗せて圧送する場合に好適に用いられるものである。

本発明に係る粉塵防止機能付ホッパ装置の概要図である。 ホッパ部の縦断面図である。 図２のIII−III線断面図である。 別のホッパ装置例の概要図である。 他のホッパ装置例の概要図である。

符号の説明

１…粉塵防止機能付ホッパ装置、２…ホッパ部、３…吸引集塵装置。

Claims (3)

1. 供給口を有する容器内に粉粒体を投入するのに用いるホッパ装置であって、
   投入口、およびこの投入口と連通する排出口、ならびにこの排出口に並設された粉塵吸引口を有するホッパ部と、
   前記粉塵吸引口を介して吸引を行うとともに吸引した粉塵を集塵する吸引集塵装置とを備えた、
   ことを特徴とする粉塵防止機能付ホッパ装置。
2. 前記ホッパ部を前記容器の供給口に着脱自在に構成し、かつ前記ホッパ部を前記容器の供給口に装着したとき、前記ホッパ部の排出口及び前記粉塵吸引口の双方が前記容器の供給口に連通するように構成した、請求項１記載の粉塵防止機能付ホッパ装置。
3. 供給口を有する容器内に粉粒体を投入するのに用いるホッパ装置であって、
   投入口、及びこの投入口と連通し且つ先端が排出口とされた管状部を有し、この管状部の外側を取り囲むように設けられた外筒部を有し、この外筒部の内面と前記管状部の外面との間のスペースが前記排出口の周囲に環状に開口するように構成されたホッパ部と、
   前記スペースに対して接続された吸引集塵装置とを備え、
   前記ホッパ部を前記容器の供給口に着脱自在に構成し、かつ前記ホッパ部を前記容器の供給口に装着したとき、前記排出口が前記容器の供給口に連通し、且つこの排出口の周囲に前記スペースが環状に開口し、前記吸引集塵装置により前記スペースの環状の開口を介して、供給口周囲の飛散粉塵を吸引し集塵するように構成したことを特徴とする粉塵防止機能付ホッパ装置。

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