JP2007127179A - 粉体輸送配管の詰り防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配管系のエルボ部分での粉体の堆積による配管の詰りを防止でき、安定した粉体供給ができる粉体輸送配管の防止構造を提供する。
【解決手段】気体で粉体を輸送する配管系のエルボ部分３ｂに、入口部２１ａから下流側に行くにつれて通路断面積が拡がる上流部２１と、該上流部側から出口部２２ａに行くにつれて通路断面積が狭くなる下流部２２とからなる胃袋形状の中継ボックス２を設ける。上流部と下流部とは、１００〜１２０度の角度θをなすように連結されている。また、上流部の入口部と下流部の出口部と配管３との接続は、接続部の内面に段差が生じないように接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉体を気体によって輸送する配管構造において、エルボ部分での配管の詰りを防止する粉体輸送配管の詰り防止構造に関する。

一般に配管内の粉体の輸送には、空気又はその他の気体によって粉体を輸送することが行われている。例えば、熱交換器のろう付けに用いられるアルミろう付用粉体フラックス（主成分はフッ化アルミ）を、下方の補給タンクから上方の供給タンクに供給する場合には、図２に示されるような粉体ポンプ１を使用して空気によって輸送している。このような下方から上方への輸送配管３系では、必然的にエルボ部分（Ｌ字状曲管部）３ｂを含むことになる。このような配管構造において、粉体ポンプ１に供給している空気供給が停止し、フラックス輸送が停止したとき、エルボ部分３ｂよりも上方の配管３内にある供給中のフラックスが落下して、エルボ部分３ｂに堆積して、図２に示すように配管内を詰らせ、次に空気供給を開始しても、堆積したフラックスの抵抗が大きく、フラックスの供給ができなくなるという問題があった。

このような問題の対策として、堆積したフラックスを図２に示す状態から吹き上げるために供給する空気圧を上げる方法があるが、この方法では、乾燥空気（ドライエア）を使っていること及びその使用量が多いため空気圧を上げることができないという問題がある。また供給される側の供給タンク内の内圧が上昇するために、フラックスの固化が予想される。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現状の設備・機器の変更を伴なうことなく、そのままの状態で、エルボ部分での粉体の堆積による配管の詰りを防止でき、安定した粉体供給ができる粉体輸送配管の詰り防止構造を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の粉体輸送配管の詰り防止構造を提供する。
請求項１に記載の粉体輸送配管の詰り防止構造は、気体で粉体を輸送する配管系のエルボ部分３ｂに、入口部２１ａから下流側に行くにつれて通路断面積が拡がる上流部２１と、この上流部側から出口部２２ａに行くにつれて通路断面積が狭くなる下流部２２とからなる胃袋形状の中継ボックス２を設けるようにしたものであり、これにより、粉体の供給停止時における落下粉体の堆積による配管の閉鎖（詰り）を防止でき、安定した粉体供給を行うことができる。

請求項２の該詰り防止構造は、中継ボックス２の胃袋状の容積をエルボ部分での粉体の堆積量Ｑに基づいて決めたものであり、これは、粉体供給停止時における落下粉体の堆積量Ｑより中継ボックス２の内容積を多少大きくすることによって、粉体堆積時においても、中継ボックス内部に僅かな気体の通り道ｇが確保でき、詰ることなく粉体の安定した供給が可能となる。
請求項３の該詰り防止構造は、中継ボックスの上流部２１と下流部２２とのなす角度θを１００〜１２０度に規定したものである。エルボ部分の角度θを１００度より小さい角度にすると流路抵抗が大きくなり、圧力損失が大きく有効な粉体輸送を行うことができない。また、角度θを１２０度より大きくすると、移送タンク間の間隔が大きくなり、設備の設置面積の増加をもたらす。

請求項７の該詰り防止構造は、中継ボックス２の入口部２１ａ及び出口部２２ａと配管３との接続を締め込み式とし、接続部の内面に段差が形成されないように入口部２１ａと出口部２２ａに受け部２１ｂを設けたものであり、これにより、内壁面で気体の流れが乱されることなく、スムーズに粉体を搬送することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の粉体輸送配管の詰り防止構造について説明する。なお、本発明においては、粉体として熱交換器のろう付けに使用されるアルミろう付け用粉体フラックスを例として説明するが、本発明は種々の粉体にも利用可能である。図１は、本発明の実施の形態の粉体輸送配管の詰り防止構造とこれに接続される粉体ポンプとを示す断面図である。フラックス（粉体）は、低位置にある補給タンク（図示せず）から高位置にある供給タンク（図示せず）に輸送配管を通って送られる。そのため、輸送配管には必然的にエルボ部分（屈曲部）が存在する。本発明は、この輸送配管のエルボ部分にフラックスの詰り防止構造として中継ボックス２を設けたものである。

符号１は、粉体ポンプである。粉体ポンプ１として、例えばべンチュリーポンプが使用される。粉体ポンプ１には、気体として０．４Mpの乾燥空気（ドライエア）が供給されており、ベンリュリ効果によって補給タンクより送られるフラックスがこの気体内に取り込まれ、気体と一緒になって粉体ポンプ１より排出される。粉体ポンプ１から排出された、フラックスが混入した気体は輸送配管３及び中継ボックス２を経由して供給タンクに運ばれ、ここで気体とフラックスとが分離し、フラックスが供給タンク内に貯留される。なお、気体として、空気以外の気体も適宜使用可能である。

ここで供給タンクが満杯になった等の理由で、粉体ポンプ１への気体の供給が止められ、フラックスの供給が停止すると、供給途上にあって、輸送配管３のエルボ部分よりも下流側（供給タンク側）にあるフラックスが、エルボ部分３ｂに落下して堆積する。従来は、図２に示すようにエルボ部分３ｂに単純な屈曲管を使用しているために、この落下堆積によりエルボ部分３ｂが詰り、閉塞される恐れがあった。エルボ部分がフラックスで詰ると次回のフラックスの供給ができなくなる。そこで、本発明では、このエルボ部分に中継ボックス２を使用して、フラックス供給停止時のフラックスによるエルボ部分の詰りを防止するようにしている。

中継ボックス２は、入口部２１ａから下流側に行くにつれて通路断面積が拡がる上流部２１と、この上流部２１側から出口部２２ａに行くにつれて通路断面積が狭くなる下流部２２とからなる。上流部２１と下流部２２とは、所定の角度θ、好ましくは１００〜１２０度の角度θをなすように連結されていて、その結果、中継ボックス２内には略胃袋形状の通路が形成される。上流部２１と下流部２２は、樹脂材、例えばアクリルで形成され、両者は接着によって結合されている。なお、上流部２１と下流部２２とは一体成形により形成してもよい。

中継ボックス２の胃袋形状の通路の容積は、フラックスの供給停止時におけるフラックスの落下堆積量に基づいて決められる。この落下堆積量Ｑは、輸送配管３の内径ｄ、中継ボックス２よりも下流側（供給タンク側）の輸送配管長さｌ、輸送されるフラックス（粉体）密度Ｐ＝１０％とすると、以下の式（１）で与えられる。
Ｑ＝１／４・πｄ²×ｌ×Ｐ…（１）
即ち、中継ボックス２内の通路容積は、上記式（１）に基づいて求められたフラックスの落下堆積量Ｑだけ堆積されても、通路には多少の隙間ｇ又は気体の通過し易い状態が確保され、完全に中継ボックス２内の通路が閉塞されないように決められる。

したがって、気体の供給が再開されると、気体は中継ボックス２内の上部の隙間ｇから通過しながら、堆積フラックスを取り除き、時間の経過と共に内部全体の堆積フラックスを押し上げることになり、詰ること無く、フラックスの安定した供給が可能となる。

次に中継ボックス２と輸送配管３との接続構造について説明する。中継ボックス２と輸送配管３との接続は、基本的にその接続部分の内面に段差が出来ないような接続構造であれば、どのような接続構造を採用してもよい。本実施形態では、接続構造として締め込み式を採用している。即ち、中継ボックス２の上流部２１の入口部２１ａには、内面に段差２１ｄを有する受け部２１ｂと、内面に雌ネジが螺刻された螺子部２１ｃとが形成されている。受け部２１ｂの段差２１ｄは、輸送配管３の肉厚ｔに等しい高さに形成されている。これによって、輸送配管３が入口部２１ａに接続された場合、輸送配管３の先端３ａが受け部２１ｂの段差２１ｄに当接し、接続部の内面に段差が形成されることなく滑らかな内面となって、両者は接続されることになる。

一方、輸送配管３側には、継手部３１と締め込み用のナット部３２が、輸送配管３の先端の一部３ａを残して固着されている。即ち、継手部３１には、輸送配管３を挿通する挿通孔が形成されていて、その外周面には、雄ネジが螺設されている。ナット部３２は、継手部３１に螺合して取り付けられている。なお、輸送配管３は、例えば塩化ビニールによって形成されている。また、継手部３１及びナット部３２は、金属材によって形成されることが好ましい。

輸送配管３と中継ボックス２の入口部２１ａとの接続においては、輸送配管３の継手部３を入口部２１ａの螺子部２１ｃに螺入する。この場合、輸送配管３の先端３ａが、入口部２１ａの受け部２１ｂの段差２１ｄに当接するまで螺入する。その後、ナット部３２を入口部２１ａに当接するまで締め込む。このようにして、輸送配管３と中継ボックス２の上流部２１とは、その接続部の内面に段差が生じることなく滑らかに、かつしっかりと接続される。
中継ボックス２の出口部２２ａと輸送配管３との接続構造は、入口部２１ａ側の接続構造と全く同じであり、説明を省略する。

以上説明したように、本発明では、輸送配管のエルボ部分に中継ボックスを設けることによって、現状の設備・機器に変更を加えることなく、そのまま使用しても、気体供給停止時における粉体の落下堆積による配管の詰り（閉塞）を防止することができ、粉体を安定して供給することができる。また、詰り復帰作業に要する労力も不要となり、省人化を図ることができる。

本発明の実施の形態の粉体輸送配管の詰り防止構造を説明する断面図である。 従来の粉体輸送配管におけるエルボ部分での詰りを説明する図である。

符号の説明

１ 粉体ポンプ
２ 中継ボックス（詰り防止構造）
２１ 上流部
２１ａ 入口部
２１ｂ 受け部
２２ 下流部
２２ａ 出口部
３ 輸送配管
３１ 継手部
３２ ナット部

Claims (4)

1. 粉体ポンプ（１）により、気体で粉体を輸送する配管系のエルボ部分（３ｂ）での粉体による配管（３）の詰りを防止するための粉体輸送配管の詰り防止構造において、
   入口部（２１ａ）から下流側に行くにつれて通路断面積が拡がる上流部（２１）と、前記上流部側から出口部（２２ａ）に行くにつれて通路断面積が狭くなる下流部（２２）とからなる胃袋形状の中継ボックス（２）を、前記配管系のエルボ部分に設けることを特徴とする粉体輸送配管の詰り防止構造。
2. 前記中継ボックス（２）の胃袋形状の容積が、エルボ部分での粉体の堆積量Ｑに基づいて決められることを特徴とする請求項１に記載の粉体輸送配管の詰り防止構造。
3. 前記中継ボックス（２）の上流部（２１）と下流部（２２）とのなす角度θが、１００〜１２０度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体輸送配管の詰り防止構造。
4. 前記中継ボックス（２）の前記入口部（２１ａ）及び前記出口部（２２ａ）と配管（３）との接続は、締め込み式とし、接続部の内面に段差が形成されないように前記入口部（２１ａ）と出口部（２２ａ）に受け部（２１ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の粉体輸送配管の詰り防止構造。

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