JP2013028464A - 粉体供給装置及び吸引式混合システム - Google Patents
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Abstract
【課題】吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を抑制し得る粉体供給装置を提供する。
【解決手段】上部開口部31aが開放される状態で粉体Pを貯留する第1ホッパ31と、上部開口部32aが開放されると共に、下部開口部32bが容積式供給機構40のケーシング43の粉体供給口43aに連通接続される状態で設けられる第2ホッパ32と、第1ホッパ31の下部開口部31bから供給される粉体Pを第2ホッパ32の上部開口部32aに定量供給する定量供給機構Sと、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの高さを検出する貯留高さ検出手段34とが設けられ、制御手段Cが、貯留高さ検出手段34にて検出される粉体Pの高さが設定貯留高さになるように容積式供給機構40の計量回転体の回転速度を調整すべく、計量回転体駆動手段M2の作動を制御する。
【選択図】図2
【解決手段】上部開口部31aが開放される状態で粉体Pを貯留する第1ホッパ31と、上部開口部32aが開放されると共に、下部開口部32bが容積式供給機構40のケーシング43の粉体供給口43aに連通接続される状態で設けられる第2ホッパ32と、第1ホッパ31の下部開口部31bから供給される粉体Pを第2ホッパ32の上部開口部32aに定量供給する定量供給機構Sと、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの高さを検出する貯留高さ検出手段34とが設けられ、制御手段Cが、貯留高さ検出手段34にて検出される粉体Pの高さが設定貯留高さになるように容積式供給機構40の計量回転体の回転速度を調整すべく、計量回転体駆動手段M2の作動を制御する。
【選択図】図2
Description
本発明は、粉体供給口を上部に有し且つ粉体排出口を下部に有するケーシングと、複数の枡室を周方向に配置して回転可能にケーシング内に配設された計量回転体と、計量回転体を回転駆動する計量回転体駆動手段とを備えた容積式供給機構と、計量回転体駆動手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、粉体排出口に吸引混合ポンプからの負圧吸引力を作用させて吸引混合ポンプに粉体を供給する粉体供給装置、及び、その粉体供給装置を備えた吸引式混合システムに関する。
かかる粉体供給装置は、吸引混合ポンプの負圧吸引力により、その吸引混合ポンプに粉体を供給するものである。即ち、粉体が粉体供給口からケーシング内に流下供給される状態で、計量回転体が計量回転体駆動手段によりケーシング内で回転駆動されることにより、次々と粉体供給口の下方に周回してくる空の枡室に粉体供給口から流下する粉体が収容され、その粉体を収容した枡室がケーシングの下部側に周回するのに伴って、枡室に収容した粉体がケーシング内の下部に流下する。そして、ケーシングの下部の粉体排出口には吸引混合ポンプの負圧吸引力が作用しているので、ケーシング内の下部に流下した粉体が吸引混合ポンプ内に吸引されることになり、粉体が所定の設定供給量で連続して吸引混合ポンプに供給されるのである。
尚、吸引混合ポンプへの粉体の供給量は、制御手段により計量回転体の回転速度が変更調節されることにより調節される。
尚、吸引混合ポンプへの粉体の供給量は、制御手段により計量回転体の回転速度が変更調節されることにより調節される。
吸引混合ポンプにおいては、回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、粉体が容積式供給機構の粉体排出口から吸引導入されると共に、液体が吸引導入され、それら吸引導入された粉体と液体とが混合されて、生成流体が生成される。
ちなみに、生成流体としては、粉体が液体に混合溶解あるいは混合分散(溶解と分散とが共に進行する場合も含む)された状態のもの(例えば、スラリー等のゾル)等が挙げられる。生成流体の用途としては、例えば、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の電極やセパレータ、塗料、トナー、研磨剤等が挙げられる。
ここで、粉体としては、粉状のものであれば特に除外されるものではなく、例えば、電池電極材料の化学原料、脱脂粉乳や小麦粉等の食品原料、医薬原料等であって、顆粒、粉体、細粒等の粉体(これら粉体の混合物を含む)を例示することができる。粉体には、径が大きい、いわゆる粉粒体も含まれる。
ちなみに、生成流体としては、粉体が液体に混合溶解あるいは混合分散(溶解と分散とが共に進行する場合も含む)された状態のもの(例えば、スラリー等のゾル)等が挙げられる。生成流体の用途としては、例えば、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の電極やセパレータ、塗料、トナー、研磨剤等が挙げられる。
ここで、粉体としては、粉状のものであれば特に除外されるものではなく、例えば、電池電極材料の化学原料、脱脂粉乳や小麦粉等の食品原料、医薬原料等であって、顆粒、粉体、細粒等の粉体(これら粉体の混合物を含む)を例示することができる。粉体には、径が大きい、いわゆる粉粒体も含まれる。
このような粉体供給装置において、従来は、上部から下部に向かうに連れて縮径する逆円錐形状のホッパが、その上部開口部が開放され、且つ、下部開口部がケーシングの粉体供給口に連通接続された状態で設けられて、そのホッパに貯留された粉体が、容積式供給機構により吸引混合ポンプに連続して供給される構成となっていた(例えば、特許文献1参照。)。
そして、この特許文献1には記載されていないが、通常は、制御手段により、計量回転体の回転速度を所定の設定粉体供給量に応じた一定の目標回転速度に調整するように、計量回転体駆動手段の作動を制御する構成とされる。
そして、この特許文献1には記載されていないが、通常は、制御手段により、計量回転体の回転速度を所定の設定粉体供給量に応じた一定の目標回転速度に調整するように、計量回転体駆動手段の作動を制御する構成とされる。
しかしながら、従来の粉体供給装置では、ホッパの上部開口部には外気圧が印加され、且つ、ホッパの下部開口部にはケーシング内を介して吸引混合ポンプの負圧吸引力が作用する状態で、計量回転体の回転速度が目標回転速度で一定に調節される。このため、回転翼の回転速度の変動や、吸引混合ポンプ内の流体の性状の変動等により、吸引混合ポンプの負圧吸引力が不安定な状態となると、ホッパの下流側において、ケーシングの粉体供給口からケーシング内に吸引される粉体の量が変動し、その変動に伴って、ホッパに貯留される粉体の貯留高さが変動し、ホッパに貯留される粉体の貯留高さは、成り行きとなる。
そして、ホッパにおける粉体の貯留高さが変動すると、そのホッパに貯留される粉体による圧損が変動するので、吸引混合ポンプの負圧吸引力により吸引混合ポンプに供給される粉体の供給量が変動し易い。
又、ホッパにおける粉体の貯留高さが低くなり過ぎると、粉体と共に空気が吸引混合ポンプに吸引され易くなり、粉体と共に空気が吸引されると、吸引混合ポンプへの粉体の供給量が少なくなるので、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動が助長される。
又、ホッパにおける粉体の貯留高さが低くなり過ぎると、粉体と共に空気が吸引混合ポンプに吸引され易くなり、粉体と共に空気が吸引されると、吸引混合ポンプへの粉体の供給量が少なくなるので、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動が助長される。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を抑制し得る粉体供給装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る粉体供給装置は、粉体供給口を上部に有し且つ粉体排出口を下部に有するケーシングと、複数の枡室を周方向に配置して回転可能に前記ケーシング内に配設された計量回転体と、前記計量回転体を回転駆動する計量回転体駆動手段とを備えた容積式供給機構と、前記計量回転体駆動手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、前記粉体排出口に吸引混合ポンプからの負圧吸引力を作用させて前記吸引混合ポンプに粉体を供給する粉体供給装置粉体供給装置であって、その特徴構成は、
上部開口部が開放される状態で粉体を貯留する第1ホッパと、上部開口部が開放されると共に、下部開口部が前記ケーシングの前記粉体供給口に連通接続される状態で設けられる第2ホッパと、前記第1ホッパの下部開口部から供給される粉体を前記第2ホッパの上部開口部に定量供給する定量供給機構と、前記第2ホッパに貯留される粉体の高さを検出する貯留高さ検出手段とが設けられ、前記制御手段が、前記貯留高さ検出手段にて検出される粉体の高さが設定貯留高さになるように前記計量回転体の回転速度を調整すべく、前記計量回転体駆動手段の作動を制御する点にある。
上部開口部が開放される状態で粉体を貯留する第1ホッパと、上部開口部が開放されると共に、下部開口部が前記ケーシングの前記粉体供給口に連通接続される状態で設けられる第2ホッパと、前記第1ホッパの下部開口部から供給される粉体を前記第2ホッパの上部開口部に定量供給する定量供給機構と、前記第2ホッパに貯留される粉体の高さを検出する貯留高さ検出手段とが設けられ、前記制御手段が、前記貯留高さ検出手段にて検出される粉体の高さが設定貯留高さになるように前記計量回転体の回転速度を調整すべく、前記計量回転体駆動手段の作動を制御する点にある。
上記特徴構成によれば、定量供給機構にて、第2ホッパへ粉体が定量供給される状態で、貯留高さ検出手段にて検出される粉体の高さが設定貯留高さになるように計量回転体の回転速度を調整すべく、計量回転体駆動手段の作動が制御される。
つまり、第1ホッパの上部開口部が外気に対し開放状態であり、第2ホッパにおける開放状態の上部開口部に粉体を供給するための定量供給機構の粉体排出部も外気に対し開放状態である。このため、第1ホッパに貯留されている粉体を定量供給機構により第2ホッパの上部開口部に供給するに当たって、その供給量の調整精度は、第1ホッパの上部開口部や定量供給機構の粉体排出部に印加される気圧の影響は受けず、定量供給機構の性能に依存する。そして、定量供給機構として、粉体供給量の調整精度が適切なものを用いることにより、第2ホッパへの粉体の供給量を精度良く所望の設定粉体供給量とすることができる。
つまり、第1ホッパの上部開口部が外気に対し開放状態であり、第2ホッパにおける開放状態の上部開口部に粉体を供給するための定量供給機構の粉体排出部も外気に対し開放状態である。このため、第1ホッパに貯留されている粉体を定量供給機構により第2ホッパの上部開口部に供給するに当たって、その供給量の調整精度は、第1ホッパの上部開口部や定量供給機構の粉体排出部に印加される気圧の影響は受けず、定量供給機構の性能に依存する。そして、定量供給機構として、粉体供給量の調整精度が適切なものを用いることにより、第2ホッパへの粉体の供給量を精度良く所望の設定粉体供給量とすることができる。
一方、第2ホッパの上部開口部には外気圧が印加され、且つ、第2ホッパの下部開口部にはケーシング内を介して吸引混合ポンプの負圧吸引力が作用し、その負圧吸引力が変動する可能性がある。
これに対して、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量が精度良く設定粉体供給量に調整される状態で、貯留高さ検出手段にて検出される第2ホッパの粉体の貯留高さが設定貯留高さになるように、計量回転体駆動手段の作動が制御されるので、ケーシングを介して第2ホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力が変動しても、容積式供給機構により、供給量が設定粉体供給量に精度良く調整された状態で、粉体が吸引混合ポンプに供給される。
これに対して、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量が精度良く設定粉体供給量に調整される状態で、貯留高さ検出手段にて検出される第2ホッパの粉体の貯留高さが設定貯留高さになるように、計量回転体駆動手段の作動が制御されるので、ケーシングを介して第2ホッパの下部開口部に作用する負圧吸引力が変動しても、容積式供給機構により、供給量が設定粉体供給量に精度良く調整された状態で、粉体が吸引混合ポンプに供給される。
しかも、第2ホッパにおける粉体の貯留高さは設定貯留高さに維持されるため、その第2ホッパに貯留される粉体による圧損の変動が抑制されるので、吸引混合ポンプの負圧吸引力により吸引混合ポンプに供給される粉体の供給量の変動を効果的に抑制できる。更に、空気が粉体と共に吸引混合ポンプに吸引されるのを抑制できるようになり、このことによっても、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を抑制することができる。
従って、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を抑制し得る粉体供給装置を提供することができるようになった。
従って、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を抑制し得る粉体供給装置を提供することができるようになった。
本発明に係る粉体供給装置の更なる特徴構成は、前記定量供給機構が、前記第1ホッパの下部開口部から供給される粉体をスクリュー駆動手段にて回転駆動されるスクリュー軸にて押出して、前記第2ホッパの上部開口部に定量供給するスクリューコンベアにて構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、第1ホッパの下部開口部から供給される粉体がスクリュー駆動手段にて回転駆動されるスクリュー軸にて押出されて、第2ホッパの上部開口部に定量供給される。
この場合、吸引混合ポンプの負圧吸引力がスクリューコンベアに作用することなく、当該スクリューコンベアの出入口間での気圧が安定していることから、スクリュー駆動手段によりスクリュー軸の回転速度を一定に維持したり適宜粉体の状態に基づいて調整することにより、粉体の供給量、即ち、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量を安定化したり粉体の状態に応じて調整可能である。そして、スクリュー軸の回転速度は安定化したり精度良く調整することが可能であるので、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量を精度良く設定粉体供給量に安定化したり、精度良く粉体の状態に応じた設定粉体供給量に調整することができる。ちなみに、設定粉体供給量は、粉体と液体とを混合して所定の濃度の生成流体を生成するに当たって、粉体と液体との混合比率に応じて設定されるものであり、例えば、単位時間当たりの粉体供給量(体積)として設定される。
従って、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量の変動を更に抑制することができるので、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を更に抑制することができる。
この場合、吸引混合ポンプの負圧吸引力がスクリューコンベアに作用することなく、当該スクリューコンベアの出入口間での気圧が安定していることから、スクリュー駆動手段によりスクリュー軸の回転速度を一定に維持したり適宜粉体の状態に基づいて調整することにより、粉体の供給量、即ち、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量を安定化したり粉体の状態に応じて調整可能である。そして、スクリュー軸の回転速度は安定化したり精度良く調整することが可能であるので、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量を精度良く設定粉体供給量に安定化したり、精度良く粉体の状態に応じた設定粉体供給量に調整することができる。ちなみに、設定粉体供給量は、粉体と液体とを混合して所定の濃度の生成流体を生成するに当たって、粉体と液体との混合比率に応じて設定されるものであり、例えば、単位時間当たりの粉体供給量(体積)として設定される。
従って、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量の変動を更に抑制することができるので、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を更に抑制することができる。
本発明に係る粉体供給装置の更なる特徴構成は、粉体を貯留した状態での前記第1ホッパの重量を計測するホッパ重量計測手段が設けられ、前記制御手段が、前記ホッパ重量計測手段の計測情報に基づいて、前記第2ホッパへの粉体供給量が設定粉体供給量になるように前記定量供給機構の作動を制御する点にある。
上記特徴構成によれば、ホッパ重量計測手段により、粉体を貯留した状態での第1ホッパの重量が時系列的に計測される。そして、制御手段により、時系列的なホッパ重量計測手段の計測情報に基づいて、第2ホッパへの粉体供給量が設定粉体供給量になるように、定量供給機構の作動が制御される。
つまり、ホッパ重量計測手段の時系列的な計測データに基づいて、設定粉体供給量を設定するのと同じ単位時間当たりの計測重量の減少量を求めることができ、この計測重量の減少量が定量供給機構による第2ホッパへの単位時間当たりの粉体供給量に相当する。そこで、この求めた計測重量の減少量が設定粉体供給量になるように、定量供給機構の作動が制御されるのである。
つまり、定量供給機構による第2ホッパへの粉体供給量の調整がフィードバック制御により調整されるので、第2ホッパへの粉体の供給量をより精度良く設定粉体供給量に調整することができる。
従って、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量の変動を更に抑制することができるので、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を更に抑制することができる。
つまり、定量供給機構による第2ホッパへの粉体供給量の調整がフィードバック制御により調整されるので、第2ホッパへの粉体の供給量をより精度良く設定粉体供給量に調整することができる。
従って、第2ホッパの上部開口部への粉体の供給量の変動を更に抑制することができるので、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を更に抑制することができる。
本発明に係る粉体供給装置の更なる特徴構成は、前記貯留高さ検出手段が、前記第2ホッパに貯留される粉体の上面に向けて光を発すると共にその上面からの反射光を受光する反射型フォトセンサを備えて構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、反射型フォトセンサの出力信号に基づいて、第2ホッパにおける粉体の貯留高さの微小な変動が迅速に検出される。
そして、そのような反射型フォトセンサを備えて構成される貯留高さ検出手段の検出情報に基づいて、粉体の貯留高さが変動すると、その変動を解消するための計量回転体の回転速度の変更調整を迅速に実行することが可能となるので、第2ホッパにおける粉体の貯留高さをより一層精度良く設定貯留高さに維持することができる。
従って、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を更に抑制することができる。
そして、そのような反射型フォトセンサを備えて構成される貯留高さ検出手段の検出情報に基づいて、粉体の貯留高さが変動すると、その変動を解消するための計量回転体の回転速度の変更調整を迅速に実行することが可能となるので、第2ホッパにおける粉体の貯留高さをより一層精度良く設定貯留高さに維持することができる。
従って、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を更に抑制することができる。
本発明に係る吸引式混合システムの特徴構成は、上記特徴構成のいずれかの粉体供給装置を備え、前記吸引混合ポンプの吸引部が前記ケーシングの前記粉体排出口に連通接続され、前記吸引混合ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、前記吸引部を通して粉体を前記ケーシングの前記粉体排出口から前記吸引混合ポンプ内に吸引導入すると共に、前記吸引部を通して液体を前記吸引混合ポンプ内に吸引導入して、それら吸引導入した粉体と液体とを混合して、それら粉体と液体とが混合されて生成された生成流体を前記吸引混合ポンプの吐出部から吐出する点にある。
上記特徴構成によれば、吸引混合ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、吸引部を通して粉体と液体とが吸引混合ポンプ内に吸引導入されて混合され、それら粉体と液体とが混合されて生成された生成流体が吸引混合ポンプの吐出部から吐出される。
そして、吸引混合ポンプへの粉体の供給は、上記特徴構成のいずれかの粉体供給装置を用いて行われるので、供給量が設定粉体供給量に精度良く調整された状態で、粉体が吸引混合ポンプに供給される。
一方、液体の供給量は、液体供給用のポンプの回転速度の調整や、ポンプにより液体を送出する流路に設けられた流量調整弁の開度調整により、精度良く調整できる。
従って、粉体と液体とが適正な混合比率で混合された生成流体を生成できる。
一方、液体の供給量は、液体供給用のポンプの回転速度の調整や、ポンプにより液体を送出する流路に設けられた流量調整弁の開度調整により、精度良く調整できる。
従って、粉体と液体とが適正な混合比率で混合された生成流体を生成できる。
本発明に係る吸引式混合システムの更なる特徴構成は、前記ケーシングの前記粉体排出口に前記吸引部が連通接続された前記吸引混合ポンプを一次吸引混合ポンプとし、前記一次吸引混合ポンプの吐出部から吐出された生成流体を負圧吸引力により吸引導入して攪拌する二次吸引混合ポンプが設けられ、前記二次吸引混合ポンプが、回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、吸引部を通して前記一次吸引混合ポンプの吐出部からの生成流体を吸引導入し、吸引導入した生成流体を当該回転翼にて攪拌して吐出部から吐出する点にある。
上記特徴構成によれば、一次吸引混合ポンプの吐出部から吐出された生成流体が、二次吸引混合ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、二次吸引混合ポンプの吸引部を通して二次吸引混合ポンプ内に吸引導入されて、回転翼により更に攪拌されて吐出部から吐出される。
つまり、一次吸引混合ポンプにおいて粉体と液体とが適切な混合比率で混合されて生成された生成流体が、二次吸引混合ポンプにおいて更に攪拌されるので、ダマが殆どなくなるように粉体と液体とが良好に混合される。
従って、粉体と液体との混合比率が安定すると共にダマが殆どなく、しかも粉体が均等に溶解された良質な生成流体を生成することができる。
つまり、一次吸引混合ポンプにおいて粉体と液体とが適切な混合比率で混合されて生成された生成流体が、二次吸引混合ポンプにおいて更に攪拌されるので、ダマが殆どなくなるように粉体と液体とが良好に混合される。
従って、粉体と液体との混合比率が安定すると共にダマが殆どなく、しかも粉体が均等に溶解された良質な生成流体を生成することができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図1は本発明に係る粉体供給装置Xを備えた吸引式混合システムを示す。
この吸引式混合システムは、粉体Pと液体Lとを混合させることにより、粉体Pを液体Lに溶解させて、生成流体としてスラリーFを生成するものである。
本実施形態においては、例えば、粉体PとしてCMC(カルボキシルメチルセルロース)を用い、液体Lとして水を用いた。
図1は本発明に係る粉体供給装置Xを備えた吸引式混合システムを示す。
この吸引式混合システムは、粉体Pと液体Lとを混合させることにより、粉体Pを液体Lに溶解させて、生成流体としてスラリーFを生成するものである。
本実施形態においては、例えば、粉体PとしてCMC(カルボキシルメチルセルロース)を用い、液体Lとして水を用いた。
図1に示すように、吸引式混合システムは、粉体Pを定量供給する粉体供給装置Xと、液体Lを定量供給する液体供給装置50と、粉体供給装置Xから定量供給される粉体Pと液体供給装置50から定量供給される液体Lとを負圧吸引して溶解混合する吸引混合ポンプYと、吸引混合ポンプYから吐出されたスラリーFから、完全に溶解していない粉体Pを含む液体L(以下、未溶解スラリーFr)を分離する分離装置70等を備えて構成されている。
図2〜図4に示すように、粉体供給装置Xには、粉体供給口43aを上部に有し且つ粉体排出口43bを下部に有するケーシング43と、複数の枡室44bを外周部が開放された状態で周方向に等間隔で有して、水平方向に対して傾斜した回転軸心A1周りで回転可能にケーシング43内に配設された計量回転体44と、計量回転体44を回転駆動する計量回転体駆動手段としての計量回転体駆動モータM2とを備えた容積式供給機構40、及び、粉体供給装置Xの運転を制御する制御手段としての制御部Cが設けられている。尚、この制御部Cは、吸引式混合システム全体の制御を司るように構成されている。
そして、ケーシング43の粉体排出口43bに吸引混合ポンプYからの負圧吸引力を作用させて吸引混合ポンプYに粉体Pを供給する構成となっている。
図1及び図2に示すように、吸引混合ポンプYは、その吸引部としての円筒状の吸引口11が容積式供給機構40のケーシング43の粉体排出口43bに連通接続されて設けられる。そして、この吸引混合ポンプYは、吸引混合ポンプYの回転翼6(図5参照)の回転により生じる負圧吸引力により、吸引口11を通して粉体Pをケーシング43の粉体排出口43bから吸引混合ポンプY内に吸引導入すると共に、吸引口11を通して液体Lを吸引混合ポンプY内に吸引導入して、それら吸引導入した粉体Pと液体Lとを混合して、それら粉体Pと液体Lとが混合されて生成されたスラリーFを吸引混合ポンプYの吐出部としての吐出口12から吐出するように構成されている。
図1及び図2に示すように、吸引混合ポンプYは、その吸引部としての円筒状の吸引口11が容積式供給機構40のケーシング43の粉体排出口43bに連通接続されて設けられる。そして、この吸引混合ポンプYは、吸引混合ポンプYの回転翼6(図5参照)の回転により生じる負圧吸引力により、吸引口11を通して粉体Pをケーシング43の粉体排出口43bから吸引混合ポンプY内に吸引導入すると共に、吸引口11を通して液体Lを吸引混合ポンプY内に吸引導入して、それら吸引導入した粉体Pと液体Lとを混合して、それら粉体Pと液体Lとが混合されて生成されたスラリーFを吸引混合ポンプYの吐出部としての吐出口12から吐出するように構成されている。
図1に示すように、この実施形態では、容積式供給機構40のケーシング43の粉体排出口43bに吸引口11が連通接続された吸引混合ポンプYを一次吸引混合ポンプY1とされる。又、一次吸引混合ポンプY1の吐出口12から吐出されたスラリーFを負圧吸引力により吸引導入して攪拌する二次吸引混合ポンプY2が設けられている。
その二次吸引混合ポンプY2が、回転翼6の回転により生じる負圧吸引力により、吸引口11を通して一次吸引混合ポンプY1の吐出口12からスラリーFを吸引導入し、吸引導入したスラリーFを回転翼6にて攪拌して吐出口12から吐出するように構成されている。
そして、二次吸引混合ポンプY2として、上流側のものの吐出口12から吐出されたスラリーFを下流側のものの吸引口11から下流側のものに吸引導入する形態で、2基が直列状に連結されて設けられている。
その二次吸引混合ポンプY2が、回転翼6の回転により生じる負圧吸引力により、吸引口11を通して一次吸引混合ポンプY1の吐出口12からスラリーFを吸引導入し、吸引導入したスラリーFを回転翼6にて攪拌して吐出口12から吐出するように構成されている。
そして、二次吸引混合ポンプY2として、上流側のものの吐出口12から吐出されたスラリーFを下流側のものの吸引口11から下流側のものに吸引導入する形態で、2基が直列状に連結されて設けられている。
次に、吸引式混合システムの各部について説明を加える。
先ず、粉体供給装置Xについて説明を加える。
図1及び図2に示すように、本発明では、粉体供給装置Xには、上部開口部31bが室内に対し開放される状態で粉体Pを貯留する第1ホッパ31と、上部開口部32aが室内に対し開放されると共に、下部開口部32bが容積式供給機構40のケーシング43の粉体供給口43aに連通接続される状態で設けられる第2ホッパ32と、第1ホッパ31の下部開口部31bから供給される粉体Pを第2ホッパ32の上部開口部32aに定量供給する定量供給機構Sと、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの貯留高さを検出する貯留高さ検出手段としてのレベルセンサ34とが設けられている。
そして、制御部Cが、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの高さが設定貯留高さになるように計量回転体44の回転速度を調整すべく、計量回転体駆動モータM2の作動を制御するように構成されている。
先ず、粉体供給装置Xについて説明を加える。
図1及び図2に示すように、本発明では、粉体供給装置Xには、上部開口部31bが室内に対し開放される状態で粉体Pを貯留する第1ホッパ31と、上部開口部32aが室内に対し開放されると共に、下部開口部32bが容積式供給機構40のケーシング43の粉体供給口43aに連通接続される状態で設けられる第2ホッパ32と、第1ホッパ31の下部開口部31bから供給される粉体Pを第2ホッパ32の上部開口部32aに定量供給する定量供給機構Sと、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの貯留高さを検出する貯留高さ検出手段としてのレベルセンサ34とが設けられている。
そして、制御部Cが、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの高さが設定貯留高さになるように計量回転体44の回転速度を調整すべく、計量回転体駆動モータM2の作動を制御するように構成されている。
この実施形態では、定量供給機構Sは、第1ホッパ31の下部開口部31bから供給される粉体Pをスクリュー駆動手段としてのスクリュー駆動モータM1にて回転駆動されるスクリュー軸33sにて押出して、第2ホッパ32の上部開口部32aに定量供給するスクリューコンベア33にて構成されている。
そして、制御部Cが、第2ホッパ32への粉体供給量が設定粉体供給量になるようにスクリュー軸33sの回転速度を調整すべく、スクリュー駆動モータM1の作動を制御する。
そして、制御部Cが、第2ホッパ32への粉体供給量が設定粉体供給量になるようにスクリュー軸33sの回転速度を調整すべく、スクリュー駆動モータM1の作動を制御する。
又、この実施形態では、粉体Pを貯留した状態での第1ホッパ31の重量を計測するホッパ重量計測手段としてのホッパ重量計測部35が設けられている。
そして、制御部Cが、ホッパ重量計測部35の計測情報に基づいて、第2ホッパ32への粉体供給量が設定粉体供給量になるように、定量供給機構Sの作動を制御する、具体的には、スクリュー軸33sの回転速度を調整すべく、スクリュー駆動モータM1の作動を制御するように構成されている。
そして、制御部Cが、ホッパ重量計測部35の計測情報に基づいて、第2ホッパ32への粉体供給量が設定粉体供給量になるように、定量供給機構Sの作動を制御する、具体的には、スクリュー軸33sの回転速度を調整すべく、スクリュー駆動モータM1の作動を制御するように構成されている。
次に、粉体供給装置Xの各部について、更に説明を加える。
図2に示すように、第1ホッパ31は、円筒状の部分の下端に、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状の部分が連なった形状に構成されている。この第1ホッパ31が、その軸心A3を鉛直方向に沿わせた姿勢で、ホッパ重量計測部35を構成するロードセル35sにて受けられた状態で架台36に支持されている。
ホッパ重量計測部35は、ロードセル35sからの信号に基づいて、第1ホッパ31内の粉体Pの重量を演算する演算部(図示省略)を備えて構成されている。
図2に示すように、第1ホッパ31は、円筒状の部分の下端に、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状の部分が連なった形状に構成されている。この第1ホッパ31が、その軸心A3を鉛直方向に沿わせた姿勢で、ホッパ重量計測部35を構成するロードセル35sにて受けられた状態で架台36に支持されている。
ホッパ重量計測部35は、ロードセル35sからの信号に基づいて、第1ホッパ31内の粉体Pの重量を演算する演算部(図示省略)を備えて構成されている。
スクリューコンベア33は、両端が閉塞された円筒状のケーシング33c内に、スクリュー羽根33fを備えたスクリュー軸33sがケーシング33cと同心状で回転自在に支持され、スクリュー駆動モータM1にてそのスクリュー軸33sを回転駆動するように構成されている。
ケーシング33cの周壁の長手方向の一端側には、粉体供給口33aが設けられ、他端側には、粉体排出口33bが粉体供給口33aに対して周方向の位相を180度ずらして設けられている。
そして、このスクリューコンベア33が、ケーシング33cの軸心A2を水平方向に沿わせ、且つ、粉体供給口33aを上方に向けた姿勢で、その粉体供給口33aを第1ホッパ31の下部開口部31bに連通させた状態で配設されている。但し、第1ホッパ31の下部開口部31bとスクリューコンベア33の粉体供給口33aとは、縁切り状態で連通されて、ホッパ重量計測部35のロードセル35sにスクリューコンベア33の荷重がかからないように構成されている。
ケーシング33cの周壁の長手方向の一端側には、粉体供給口33aが設けられ、他端側には、粉体排出口33bが粉体供給口33aに対して周方向の位相を180度ずらして設けられている。
そして、このスクリューコンベア33が、ケーシング33cの軸心A2を水平方向に沿わせ、且つ、粉体供給口33aを上方に向けた姿勢で、その粉体供給口33aを第1ホッパ31の下部開口部31bに連通させた状態で配設されている。但し、第1ホッパ31の下部開口部31bとスクリューコンベア33の粉体供給口33aとは、縁切り状態で連通されて、ホッパ重量計測部35のロードセル35sにスクリューコンベア33の荷重がかからないように構成されている。
第2ホッパ32は、第1ホッパ31と同様に、円筒状の部分の下端に、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状の部分が連なった形状に構成されている。
この第2ホッパ32が、その軸心A4を鉛直方向に沿わせた姿勢で、その上部開口部32aを開放状態でスクリューコンベア33の粉体排出口33bの下方に位置させて配設されている。
第1ホッパ31の容量は、第2ホッパ32の容量よりも十分大きく設定され、この第1ホッパ31の容量は、粉体Pを長時間にわたって設定粉体供給量(単位時間当たり)で連続して一次吸引混合ポンプY1に供給可能な容量に設定されている。
この第2ホッパ32が、その軸心A4を鉛直方向に沿わせた姿勢で、その上部開口部32aを開放状態でスクリューコンベア33の粉体排出口33bの下方に位置させて配設されている。
第1ホッパ31の容量は、第2ホッパ32の容量よりも十分大きく設定され、この第1ホッパ31の容量は、粉体Pを長時間にわたって設定粉体供給量(単位時間当たり)で連続して一次吸引混合ポンプY1に供給可能な容量に設定されている。
レベルセンサ34は、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの上面Psに向けて光を発すると共にその上面Psからの反射光を受光する反射型フォトセンサ34p、及び、その反射型フォトセンサ34pからの信号に基づいて、反射型フォトセンサ34pと粉体Pの上面Psとの距離を演算すると共に、その演算値に基づいて第2ホッパ32における粉体Pの貯留高さを求める演算部(図示省略)を備えて構成されている。
この反射型フォトセンサ34pが、図示しないセンサ支持体により、第2ホッパ32の上部開口部32aの略中央部に位置させて配設されている。
この反射型フォトセンサ34pが、図示しないセンサ支持体により、第2ホッパ32の上部開口部32aの略中央部に位置させて配設されている。
図1〜図3に示すように、容積式供給機構40は、第2ホッパ32の下部開口部32bから供給される粉体Pを下流側の一次吸引混合ポンプY1に所定量ずつ定量供給する機構である。
この容積式供給機構40には、第2ホッパ32の下部開口部32bとケーシング43の上部の粉体供給口43aとを連通する筒状の導入部41が備えられている、
この導入部41の最下端には、ケーシング43の粉体供給口43aと同形状のスリット状の開口が形成されている。この導入部41は、ケーシング43の粉体供給口43a側ほど細くなる先細り状に形成されている。当該スリット状の開口の形状は、第2ホッパ32の大きさ、粉体Pの供給量、粉体Pの特性等に応じて適宜設定することができるが、例えば、スリット状の開口の長さ方向の寸法を20〜100mm程度、幅方向の寸法を1〜5mm程度に設定するようにする。
この容積式供給機構40には、第2ホッパ32の下部開口部32bとケーシング43の上部の粉体供給口43aとを連通する筒状の導入部41が備えられている、
この導入部41の最下端には、ケーシング43の粉体供給口43aと同形状のスリット状の開口が形成されている。この導入部41は、ケーシング43の粉体供給口43a側ほど細くなる先細り状に形成されている。当該スリット状の開口の形状は、第2ホッパ32の大きさ、粉体Pの供給量、粉体Pの特性等に応じて適宜設定することができるが、例えば、スリット状の開口の長さ方向の寸法を20〜100mm程度、幅方向の寸法を1〜5mm程度に設定するようにする。
ケーシング43は、概略直方体形状に形成され、水平方向に対して45度傾斜した姿勢で、導入部41を介して第2ホッパ32の下部開口部32bに接続されている。
図3及び図4に示すように、ケーシング43の上面には、導入部41のスリット状の開口に対応したスリット状の粉体供給口43aが設けられ、第2ホッパ32の下部開口部32bからの粉体Pをケーシング43内に供給可能に構成されている。傾斜状に配置されたケーシング43の下方側の側面(図3において右側面)の下部には、計量回転体44にて定量供給された粉体Pを膨張室47を介して下流側の一次吸引混合ポンプY1に排出する粉体排出口43bが設けられ、その粉体排出口43bには、粉体排出管45が接続されている。当該膨張室47は、粉体供給口43aから計量回転体44の枡室44bに供給された粉体Pが定量供給されるケーシング43内の位置に設けられ、粉体排出口43bから作用する負圧吸引力によって、粉体供給口43aよりも低圧に維持される(例えば、−0.06MPa程度)。すなわち、粉体排出口43bは、一次吸引混合ポンプY1の一次側に接続されることによって、負圧吸引力が膨張室47に作用し粉体供給口43aよりも低圧状態に維持されるようにしている。計量回転体44の回転に伴って、各枡室44bの状態が負圧状態(例えば、−0.06MPa程度)と当該負圧状態よりも高圧の状態に変化するように構成されている。
図3及び図4に示すように、ケーシング43の上面には、導入部41のスリット状の開口に対応したスリット状の粉体供給口43aが設けられ、第2ホッパ32の下部開口部32bからの粉体Pをケーシング43内に供給可能に構成されている。傾斜状に配置されたケーシング43の下方側の側面(図3において右側面)の下部には、計量回転体44にて定量供給された粉体Pを膨張室47を介して下流側の一次吸引混合ポンプY1に排出する粉体排出口43bが設けられ、その粉体排出口43bには、粉体排出管45が接続されている。当該膨張室47は、粉体供給口43aから計量回転体44の枡室44bに供給された粉体Pが定量供給されるケーシング43内の位置に設けられ、粉体排出口43bから作用する負圧吸引力によって、粉体供給口43aよりも低圧に維持される(例えば、−0.06MPa程度)。すなわち、粉体排出口43bは、一次吸引混合ポンプY1の一次側に接続されることによって、負圧吸引力が膨張室47に作用し粉体供給口43aよりも低圧状態に維持されるようにしている。計量回転体44の回転に伴って、各枡室44bの状態が負圧状態(例えば、−0.06MPa程度)と当該負圧状態よりも高圧の状態に変化するように構成されている。
計量回転体44は、計量回転体駆動モータM2の駆動軸48に配設した円盤部材49に、複数(例えば、8枚)の板状隔壁44aを円盤部材49の中心部を除いて放射状に等間隔に取り付けて構成され、周方向で等間隔に枡室44bを複数区画(例えば、8室)形成するように構成されている。枡室44bは、計量回転体44の外周部及び中心部において開口するように構成されている。計量回転体44の中心部には、開口閉鎖部材42が周方向に偏在して固定状に配設され、各枡室44bの中心部側の開口をその回転位相に応じて閉塞或いは開放可能に構成されている。なお、粉体Pの供給量は、計量回転体44を回転駆動する計量回転体駆動モータM2による計量回転体44の回転数を変化させることで、調整できる。
計量回転体44の回転に伴って、各枡室44bが、膨張室47に開放される膨張室開放状態、膨張室47及び粉体供給口43aと連通しない第1密閉状態、粉体供給口43aに開放される供給口開放状態、粉体供給口43a及び膨張室47と連通しない第2密閉状態の順で、その状態が繰り返して変化するように構成されている。なお、計量回転体44の外周面側の開口が第1密閉状態及び第2密閉状態において閉鎖されるようにケーシング43が形成されるとともに、計量回転体44の中心部側の開口が第1密閉状態、供給口開放状態及び第2密閉状態において閉鎖されるように、開口閉鎖部材42がケーシング43に固定して配設される。
従って、粉体供給装置Xにおいては、第2ホッパ32内に貯留された粉体Pが容積式供給機構40に流下供給され、容積式供給機構40により、粉体Pが粉体排出口43bから粉体排出管45を通して一次吸引混合ポンプY1に定量供給される。
具体的に説明すると、容積式供給機構40の粉体排出口43bの下流側に接続された一次吸引混合ポンプY1からの負圧吸引力により、ケーシング43内における膨張室47の圧力が負圧状態(例えば、−0.06MPa程度)となる。一方で、第2ホッパ32の上部開口部32aは室内に対し開放されているので、第2ホッパ32内は大気圧程度の状態となる。膨張室47と計量回転体44の隙間を介して連通する導入部41の内部及び下部開口部32bの近傍は、上記負圧状態と外気圧状態との間の圧力状態となる。
この状態で、計量回転体44は計量回転体駆動モータM2により回転させられることで、空の枡室44bが次々と粉体供給口43aに連通する状態となる。そして、第2ホッパ32内の粉体Pは下部開口部32bから導入部41を流下し、次々と粉体供給口43aに連通する状態となる計量回転体44の枡室44bに所定量ずつ収容されて、その枡室44bに収容された粉体Pは膨張室47に流下し、粉体排出口43bから排出される。従って、粉体供給装置Xにより、粉体Pを粉体排出管45を通して連続して一次吸引混合ポンプY1の吸引口11に定量供給することができる。
図1及び図2に示すように、粉体排出管45には、一次吸引混合ポンプY1の吸引口11への粉体Pの供給を停止可能なシャッタバルブ46が配設されている。
図1及び図2に示すように、液体供給装置50は、液体源51からの液体Lを、設定液体供給量で一次吸引混合ポンプY1の吸引口11に連続的に供給するように構成される。
具体的には、液体供給装置50は、液体Lを送出する液体源51と、液体源51から液体Lが送出される液体供給管52と、液体源51から液体供給管52に送出される液体Lの供給量を設定液体供給量に調整する流量調整バルブ(図示せず)とを備えて構成されている。
又、一次吸引混合ポンプY1の吸引口11には、液体供給装置50から設定液体供給量で定量供給される液体Lと容積式供給機構40から設定粉体供給量で定量供給される粉体Pとを混合するミキシング機構60が設けられている。
具体的には、液体供給装置50は、液体Lを送出する液体源51と、液体源51から液体Lが送出される液体供給管52と、液体源51から液体供給管52に送出される液体Lの供給量を設定液体供給量に調整する流量調整バルブ(図示せず)とを備えて構成されている。
又、一次吸引混合ポンプY1の吸引口11には、液体供給装置50から設定液体供給量で定量供給される液体Lと容積式供給機構40から設定粉体供給量で定量供給される粉体Pとを混合するミキシング機構60が設けられている。
図5に示すように、ミキシング機構60は、粉体排出管45と液体供給管52とを吸引口11に連通接続するミキシング部材61を備えて構成されている。
このミキシング部材61は、円筒状の吸引口11よりも小径に構成されて、吸引口11との間に環状のスリット63を形成すべく吸引口11に挿入状態で配設される筒状部62、及び、環状のスリット63に全周にわたって連通する状態で吸引口11の外周部に環状流路64を形成する環状流路形成部65を備えて構成されている。
ミキシング部材61には、粉体排出管45が筒状部62に連通する状態で接続されると共に、液体供給管52が環状流路64に対して液体Lを接線方向に供給するように接続される。
粉体排出管45、ミキシング部材61の筒状部62及び吸引口11は、それらの軸心が一連となりその一連の軸心A5を供給方向が下向きとなる傾斜姿勢(水平方向に対する角度が45度程度)となるように傾斜させて配置されている。尚、計量回転体44の回転軸心A1も、軸心A5と平行に、即ち、水平方向に対する角度が45度程度になるように設定されている。
このミキシング部材61は、円筒状の吸引口11よりも小径に構成されて、吸引口11との間に環状のスリット63を形成すべく吸引口11に挿入状態で配設される筒状部62、及び、環状のスリット63に全周にわたって連通する状態で吸引口11の外周部に環状流路64を形成する環状流路形成部65を備えて構成されている。
ミキシング部材61には、粉体排出管45が筒状部62に連通する状態で接続されると共に、液体供給管52が環状流路64に対して液体Lを接線方向に供給するように接続される。
粉体排出管45、ミキシング部材61の筒状部62及び吸引口11は、それらの軸心が一連となりその一連の軸心A5を供給方向が下向きとなる傾斜姿勢(水平方向に対する角度が45度程度)となるように傾斜させて配置されている。尚、計量回転体44の回転軸心A1も、軸心A5と平行に、即ち、水平方向に対する角度が45度程度になるように設定されている。
つまり、容積式供給機構40の粉体排出口43bから粉体排出管45に排出された粉体Pは、ミキシング部材61の筒状部62を通して軸心A5に沿って吸引口11に導入される。一方、液体Lは、環状流路64に接線方向から供給されるので、環状流路64の内周側に形成される環状のスリット63を介して、切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で吸引口11に供給される。
従って、円筒状の吸引口11により、粉体Pと液体Lとが均等に予備混合され、その予備混合物Fpが一次吸引混合ポンプY1に吸引導入される。
従って、円筒状の吸引口11により、粉体Pと液体Lとが均等に予備混合され、その予備混合物Fpが一次吸引混合ポンプY1に吸引導入される。
次に、図5に基づいて、一次吸引混合ポンプY1について説明を加える。
一次吸引混合ポンプY1は、両端開口が前壁部2と後壁部3とで閉じられた円筒状の外周壁部4を備えたケーシング1と、そのケーシング1の内部に同心状で回転駆動自在に設けられたロータ5と、そのケーシング1の内部に同心状で固定配設された円筒状のステータ7と、ロータ5を回転駆動するポンプ駆動モータM3等を備えて構成されている。
一次吸引混合ポンプY1は、両端開口が前壁部2と後壁部3とで閉じられた円筒状の外周壁部4を備えたケーシング1と、そのケーシング1の内部に同心状で回転駆動自在に設けられたロータ5と、そのケーシング1の内部に同心状で固定配設された円筒状のステータ7と、ロータ5を回転駆動するポンプ駆動モータM3等を備えて構成されている。
ロータ5は、その前面が概ね円錐台状に膨出する形状に構成され、このロータ5の径方向の外方側には、複数(この実施形態では10個)の回転翼6が、前壁部2側である前方側(図5の左側)に突出し且つ周方向に等間隔で並ぶ状態でロータ5と一体的に備えられている。
このロータ5が、ケーシング1内においてケーシング1と同心状に位置する状態で、後壁部3を貫通してケーシング1内に挿入されたポンプ駆動モータM3の駆動軸19に連結されて、そのポンプ駆動モータM3により回転駆動される。
このロータ5が、ケーシング1内においてケーシング1と同心状に位置する状態で、後壁部3を貫通してケーシング1内に挿入されたポンプ駆動モータM3の駆動軸19に連結されて、そのポンプ駆動モータM3により回転駆動される。
円筒状のステータ7には、複数の透孔7a,7bが周方向に夫々並べて備えられ、そのステータ7が、ロータ5の前方側で且つ回転翼6の径方向の内側に位置させて前壁部2に固定配設されて、そのステータ7とケーシング1の外周壁部4との間に、回転翼6が周回する環状の翼室8が形成される。
ケーシング1の前壁部2の内面に環状溝10が形成されると共に、その前壁部2に対向するロータ5の前方側には、掻き出し片9がその先端部9Tを環状溝10内に進入し態でロータ5と一体的に周回可能に配設されている。
ケーシング1の前壁部2の内面に環状溝10が形成されると共に、その前壁部2に対向するロータ5の前方側には、掻き出し片9がその先端部9Tを環状溝10内に進入し態でロータ5と一体的に周回可能に配設されている。
そして、粉体Pと液体Lとが予備混合された予備混合物Fpを回転翼6の回転によりケーシング1の内部に吸引導入する吸引口11が、環状溝10と連通する状態で、前壁部2に設けられている。
又、粉体Pと液体Lとが混合されて生成された生成流体としてのスラリーFを吐出する円筒状の吐出口12が、翼室8に連通する状態で外周壁部4にその外周壁部4の接線方向に伸びるように設けられている。
又、粉体Pと液体Lとが混合されて生成された生成流体としてのスラリーFを吐出する円筒状の吐出口12が、翼室8に連通する状態で外周壁部4にその外周壁部4の接線方向に伸びるように設けられている。
図1、図2及び図5に示すように、この実施形態では、吐出口12から吐出されたスラリーF(生成流体に相当する)は、吐出路18を通して分離装置70に供給され、その分離装置70にて分離された未溶解スラリーFrを、循環路16を介してケーシング1内に戻す円筒状の戻し口17がケーシング1の前壁部2の中央部にケーシング1の軸心A6と同心状に設けられている。この戻し口17には、循環路16の内径よりも小径で且つ仕切体15の筒状摺接部15aよりも小径となり流路面積が小さな絞り部17aが形成されている。
図5に示すように、ステータ7の内周側を前壁部2側の導入室13とロータ5側の戻し室14とに仕切る仕切体15が、ロータ5の前方側に当該ロータ5と一体回転する状態で設けられている。
そして、導入室13及び戻し室14夫々が、ステータ7の複数の透孔7a,7bを介して翼室8と連通されるように構成され、吸引口11が導入室13に連通し、戻し口17が戻し室14に連通するように構成されている。
具体的には、導入室13と翼室8とは、ステータ7における導入室13に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の導入室側透孔7aにて連通され、戻し室14と翼室8とは、ステータ7における戻し室14に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の戻し室側透孔7bにて連通されている。
そして、導入室13及び戻し室14夫々が、ステータ7の複数の透孔7a,7bを介して翼室8と連通されるように構成され、吸引口11が導入室13に連通し、戻し口17が戻し室14に連通するように構成されている。
具体的には、導入室13と翼室8とは、ステータ7における導入室13に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の導入室側透孔7aにて連通され、戻し室14と翼室8とは、ステータ7における戻し室14に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の戻し室側透孔7bにて連通されている。
仕切体15は、ステータ7の内径よりも僅かに小さい外径を有する概ね漏斗状に構成されている。この漏斗状の仕切体15は、具体的には、その中央部に、頂部が円筒状に突出する筒状摺接部15aにて開口された漏斗状部15bを備えると共に、その漏斗状部15bの外周部に、前面及び後面共にケーシング1の軸心A6に直交する状態となる環状平板部15cを備える形状に構成されている。
掻き出し片9が、この仕切体15の前壁部2側に設けられている。この掻き出し片9は、同心状に、周方向において均等間隔で複数(この実施形態では4個)設けられている。
詳細な図示を省略するが、各掻き出し片9は棒状に形成され、ロータ5の径方向視で、当該棒状の掻き出し片9の先端側ほど前壁部2側に位置し、且つ、ロータ5の軸心方向視で、当該棒状の掻き出し片9の先端側ほどロータ5の径方向内方側に位置する傾斜姿勢で、当該棒状の掻き出し片9の基端部がロータ5と一体回転するように固定されている。そして、ロータ5が、その軸心方向視において掻き出し片9の先端が前側となる向きに回転駆動される。
詳細な図示を省略するが、各掻き出し片9は棒状に形成され、ロータ5の径方向視で、当該棒状の掻き出し片9の先端側ほど前壁部2側に位置し、且つ、ロータ5の軸心方向視で、当該棒状の掻き出し片9の先端側ほどロータ5の径方向内方側に位置する傾斜姿勢で、当該棒状の掻き出し片9の基端部がロータ5と一体回転するように固定されている。そして、ロータ5が、その軸心方向視において掻き出し片9の先端が前側となる向きに回転駆動される。
複数の掻き出し片9が設けられた仕切体15が、頂部の筒状摺接部15aがケーシング1の前壁部2側を向く姿勢で、周方向に等間隔を隔てた複数箇所(この実施形態では、4箇所)に配設された間隔保持部材20により、ロータ5の前面と間隔を隔てた状態でロータ5の前面に取り付けられる。そのように仕切体15が取り付けられたロータ5が、仕切体15の筒状摺接部15aが戻し口17に摺接回転可能に嵌めこまれた状態で、ケーシング1内に配設される。
すると、ロータ5の膨出状の前面と仕切体15の後面との間に、ケーシング1の前壁部2側ほど小径となる先細り状の戻し室14が形成され、戻し口17が仕切体15の筒状摺接部15aを介して戻し室14に連通するように構成されている。
又、ケーシング1の前壁部2と仕切体15の前面との間に、吸引口11に連通する環状の導入室13が形成される。
すると、ロータ5の膨出状の前面と仕切体15の後面との間に、ケーシング1の前壁部2側ほど小径となる先細り状の戻し室14が形成され、戻し口17が仕切体15の筒状摺接部15aを介して戻し室14に連通するように構成されている。
又、ケーシング1の前壁部2と仕切体15の前面との間に、吸引口11に連通する環状の導入室13が形成される。
そして、ロータ5が回転駆動されると、筒状摺接部15aが戻し口17に摺接する状態で、仕切体15がロータ5と一体的に回転することになり、ロータ5及び仕切体15が回転する状態でも、戻し口17が仕切体15の筒状摺接部15aを介して戻し室14に連通する状態が維持されるように構成されている。
詳細な図示を省略するが、2基の二次吸引混合ポンプY2は共に、一次吸引混合ポンプY1と同様に構成されている。
図1に示すように、分離装置70は、円筒状容器71内において比重差によって分離対象流体を分離するように構成され、一次吸引混合ポンプY1、及び、2基の二次吸引混合ポンプY2夫々に対して設けられる。
図1及び図2に示すように、円筒状容器71の下部には、分離対象のスラリーFを供給する供給口71aが円筒状容器71の軸心と同心状に設けられ、並びに、供給口71aの側方に位置させて、分離した大比重分を排出する下部排出口71bが設けられ、円筒状容器71の頂部には、分離した小比重分を排出する上部排出口71cが設けられている。
図示を省略するが、円筒状容器71内には、導入パイプが、その下端開口部を供給口71aに連通接続した状態で配設されると共に、その導入パイプの上端開口部の上方に、その上端開口部から吐出されるスラリーFの流れを旋回させる捻り板が配設されている。
図1及び図2に示すように、円筒状容器71の下部には、分離対象のスラリーFを供給する供給口71aが円筒状容器71の軸心と同心状に設けられ、並びに、供給口71aの側方に位置させて、分離した大比重分を排出する下部排出口71bが設けられ、円筒状容器71の頂部には、分離した小比重分を排出する上部排出口71cが設けられている。
図示を省略するが、円筒状容器71内には、導入パイプが、その下端開口部を供給口71aに連通接続した状態で配設されると共に、その導入パイプの上端開口部の上方に、その上端開口部から吐出されるスラリーFの流れを旋回させる捻り板が配設されている。
一次吸引混合ポンプY1の吐出口12や二次吸引混合ポンプY2の吐出口12と、各吸引混合ポンプY1,Y2に対応する分離装置70の供給口71aとが吐出路18にて接続されている。
そして、各吸引混合ポンプY1,Y2の吐出口12から吐出されるスラリーFを吐出路18を通して円筒状容器71内に供給して、比重差により、完全に溶解していない粉体Pを含む状態の未溶解スラリーFrと粉体Pが略完全に溶解した状態のスラリーFとに分離して、比重が大きい未溶解スラリーFrを下部排出口71bから、比重が小さいスラリーFを上部排出口71cからそれぞれ排出するように構成されている。
そして、各吸引混合ポンプY1,Y2の吐出口12から吐出されるスラリーFを吐出路18を通して円筒状容器71内に供給して、比重差により、完全に溶解していない粉体Pを含む状態の未溶解スラリーFrと粉体Pが略完全に溶解した状態のスラリーFとに分離して、比重が大きい未溶解スラリーFrを下部排出口71bから、比重が小さいスラリーFを上部排出口71cからそれぞれ排出するように構成されている。
図1に示すように、一次吸引混合ポンプY1に対応する分離装置70の下部排出口71bは、循環路16により、一次吸引混合ポンプY1の戻し口17に接続され、上部排出口71cは、送出路22により、上流側の二次吸引混合ポンプY2の吸引口11に接続されている。
上流側の二次吸引混合ポンプY2に対応する分離装置70の下部排出口71bは、循環路16により、その上流側の二次吸引混合ポンプY2の戻し口17に接続され、上部排出口71cは、送出路22により、下流側の二次吸引混合ポンプY2の吸引口11に接続されている。
下流側の二次吸引混合ポンプY2に対応する分離装置70の下部排出口71bは、循環路16により、その下流側の二次吸引混合ポンプY2の戻し口17に接続され、上部排出口71cは、送出路22により、スラリーF(製品)の供給先80に接続されている。
上流側の二次吸引混合ポンプY2に対応する分離装置70の下部排出口71bは、循環路16により、その上流側の二次吸引混合ポンプY2の戻し口17に接続され、上部排出口71cは、送出路22により、下流側の二次吸引混合ポンプY2の吸引口11に接続されている。
下流側の二次吸引混合ポンプY2に対応する分離装置70の下部排出口71bは、循環路16により、その下流側の二次吸引混合ポンプY2の戻し口17に接続され、上部排出口71cは、送出路22により、スラリーF(製品)の供給先80に接続されている。
次に、この吸引式混合システムの動作について説明する。
吸引式混合システムの運転を開始するに当たっては、先ず、第1ホッパ31に粉体Pを所定量(例えば、満杯状態に)貯留させる。
操作盤(図示省略)の運転スイッチがオンされると、制御部Cは、予め設定された設定貯留高さまで第2ホッパ32に粉体Pを供給する粉体充填運転、一次吸引混合ポンプY1及び2基の二次吸引混合ポンプY2内を負圧状態(例えば、−0.06MPa程度の真空状態)となるように減圧する前処理運転を順次実行した後、粉体P及び液体Lを連続的に供給してスラリーFを生成する通常運転を実行する。
又、制御部Cは、通常運転の実行中に、操作盤の運転スイッチがオフされるか、又は、レベルセンサ34にて検出される貯留高さが設定貯留高さよりも低い高さに設定された停止用貯留高さ以下になると、通常運転を終了する。
吸引式混合システムの運転を開始するに当たっては、先ず、第1ホッパ31に粉体Pを所定量(例えば、満杯状態に)貯留させる。
操作盤(図示省略)の運転スイッチがオンされると、制御部Cは、予め設定された設定貯留高さまで第2ホッパ32に粉体Pを供給する粉体充填運転、一次吸引混合ポンプY1及び2基の二次吸引混合ポンプY2内を負圧状態(例えば、−0.06MPa程度の真空状態)となるように減圧する前処理運転を順次実行した後、粉体P及び液体Lを連続的に供給してスラリーFを生成する通常運転を実行する。
又、制御部Cは、通常運転の実行中に、操作盤の運転スイッチがオフされるか、又は、レベルセンサ34にて検出される貯留高さが設定貯留高さよりも低い高さに設定された停止用貯留高さ以下になると、通常運転を終了する。
制御部Cは、粉体充填運転では、容積式供給機構40を停止し、一次吸引混合ポンプY1に対応するシャッタバルブ46を閉止して粉体排出管45を介する粉体Pの吸引を停止した状態で、レベルセンサ34にて検出される貯留高さが設定貯留高さになるまで、スクリュー駆動モータM1を作動させる。
制御部Cは、前処理運転では、粉体供給装置Xを停止すると共に、一次吸引混合ポンプY1に対応するシャッタバルブ46を閉止し、2基の二次吸引混合ポンプY2夫々に対応するシャッタバルブ46を開いた状態で、液体供給装置50から液体Lのみを供給しながら、一次吸引混合ポンプY1及び2基の二次吸引混合ポンプY2夫々のポンプ駆動モータM3を作動させて、各吸引混合ポンプY1,Y2の運転を開始する。
そして、所定の前処理運転時間が経過して、各吸引混合ポンプY1、Y2内が、負圧状態(例えば、−0.06MPa程度の真空状態)となると、前処理運転を終了して、一次吸引混合ポンプY1に対応するシャッタバルブ46を開放すると共に、粉体供給装置X及び液体供給装置50を作動させて、通常運転を開始する。
制御部Cは、前処理運転では、粉体供給装置Xを停止すると共に、一次吸引混合ポンプY1に対応するシャッタバルブ46を閉止し、2基の二次吸引混合ポンプY2夫々に対応するシャッタバルブ46を開いた状態で、液体供給装置50から液体Lのみを供給しながら、一次吸引混合ポンプY1及び2基の二次吸引混合ポンプY2夫々のポンプ駆動モータM3を作動させて、各吸引混合ポンプY1,Y2の運転を開始する。
そして、所定の前処理運転時間が経過して、各吸引混合ポンプY1、Y2内が、負圧状態(例えば、−0.06MPa程度の真空状態)となると、前処理運転を終了して、一次吸引混合ポンプY1に対応するシャッタバルブ46を開放すると共に、粉体供給装置X及び液体供給装置50を作動させて、通常運転を開始する。
制御部Cは、通常運転では、一次吸引混合ポンプY1及び2基の二次吸引混合ポンプY2夫々のポンプ駆動モータM3の作動を継続しながら、一次吸引混合ポンプY1への粉体Pの単位時間当たりの供給量が設定粉体供給量となるように粉体供給装置Xの作動を制御し、並びに、一次吸引混合ポンプY1への液体Lの単位時間当たりの供給量が設定液体供給量となるように液体供給装置50の作動を制御する。
ここで、設定粉体供給量及び設定液体供給量は、スラリーFを生成するための粉体Pと液体Lとの混合比率に応じて設定される。
ここで、設定粉体供給量及び設定液体供給量は、スラリーFを生成するための粉体Pと液体Lとの混合比率に応じて設定される。
この通常運転における粉体供給装置Xの作動制御について、説明を加える。
制御部Cは、ホッパ重量検出部35の時系列的な重量の計測データに基づいて単位時間当たりの計測重量の減少量を求め、その求めた単位時間当たりの計測重量の減少量が設定粉体供給量と同一に設定される設定目標減少量になるように、スクリュー駆動モータM1の作動を制御し、並びに、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの貯留高さが設定貯留高さになるように計量回転体駆動モータM2の作動を制御する。
制御部Cは、ホッパ重量検出部35の時系列的な重量の計測データに基づいて単位時間当たりの計測重量の減少量を求め、その求めた単位時間当たりの計測重量の減少量が設定粉体供給量と同一に設定される設定目標減少量になるように、スクリュー駆動モータM1の作動を制御し、並びに、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの貯留高さが設定貯留高さになるように計量回転体駆動モータM2の作動を制御する。
具体的には、単位時間当たりの計測重量の減少量が設定目標減少量よりも少なくなると、予め設定された変更調整幅だけ回転速度を増大させるようにスクリュー駆動モータM1を制御し、逆に、単位時間当たりの計測重量の減少量が設定目標減少量よりも多くなると、変更調整幅だけ回転速度を減少させるようにスクリュー駆動モータM1を制御する。
又、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの貯留高さが設定貯留高さよりも高くなると、予め設定された変更調整幅だけ回転速度を増大させるように計量回転体駆動モータM2を制御し、逆に、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの貯留高さが設定貯留高さよりも低くなると、変更調整幅だけ回転速度を減少させるように計量回転体駆動モータM2を制御する。
又、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの貯留高さが設定貯留高さよりも高くなると、予め設定された変更調整幅だけ回転速度を増大させるように計量回転体駆動モータM2を制御し、逆に、レベルセンサ34にて検出される粉体Pの貯留高さが設定貯留高さよりも低くなると、変更調整幅だけ回転速度を減少させるように計量回転体駆動モータM2を制御する。
つまり、スクリューコンベア33により、単位時間当たりの供給量が精度良く設定粉体供給量に調整される状態で、粉体Pが第2ホッパ32の上部開口部32aへ連続して供給され、並びに、レベルセンサ34にて検出される第2ホッパ32の粉体Pの貯留高さが設定貯留高さになるように、計量回転体駆動モータM2の作動が制御される。このため、ケーシング43を介して第2ホッパ32の下部開口部32bに作用する一次吸引混合ポンプY1の負圧吸引力が変動しても、単位時間当たりの供給量が設定粉体供給量に精度良く調整された状態で、粉体Pが一次吸引混合ポンプY1に供給される。
一方、液体Lは、流量調整バルブによる調整により、単位時間当たりの供給量が設定液体供給量に精度良く調整された状態で、一次吸引混合ポンプY1に供給される。
一方、液体Lは、流量調整バルブによる調整により、単位時間当たりの供給量が設定液体供給量に精度良く調整された状態で、一次吸引混合ポンプY1に供給される。
通常運転では、下記のように粉体Pと液体Lとが溶解混合されて、スラリーFが生成される。
即ち、第2ホッパ32内に貯留された粉体Pが、一次吸引混合ポンプY1の負圧吸引力により、第2ホッパ32の下部開口部32bから容積式供給機構40の膨張室47を介してミキシング機構60のミキシング部材61に設定粉体供給量で連続的に定量供給される。並行して、一次吸引混合ポンプY1の負圧吸引力により、液体Lがミキシング機構60のミキシング部材61に設定液体供給量で連続的に定量供給される。
ミキシング機構60のミキシング部材61からは、粉体Pがミキシング部材61の筒状部62を通して吸引口11に供給されると共に、液体Lが、環状のスリット63を通して切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で吸引口11に供給され、吸引口11により、粉体Pと液体Lとが予備混合され、その予備混合物Fpが環状溝10に導入される。
即ち、第2ホッパ32内に貯留された粉体Pが、一次吸引混合ポンプY1の負圧吸引力により、第2ホッパ32の下部開口部32bから容積式供給機構40の膨張室47を介してミキシング機構60のミキシング部材61に設定粉体供給量で連続的に定量供給される。並行して、一次吸引混合ポンプY1の負圧吸引力により、液体Lがミキシング機構60のミキシング部材61に設定液体供給量で連続的に定量供給される。
ミキシング機構60のミキシング部材61からは、粉体Pがミキシング部材61の筒状部62を通して吸引口11に供給されると共に、液体Lが、環状のスリット63を通して切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で吸引口11に供給され、吸引口11により、粉体Pと液体Lとが予備混合され、その予備混合物Fpが環状溝10に導入される。
一次吸引混合ポンプY1のロータ5が高速で回転駆動されて、そのロータ5と一体的に仕切体15が高速回転すると、その仕切体15に同心状に設けられた4個の掻き出し片9が環状溝10に先端部9Tが嵌め込まれた状態で高速で周回する。
すると、吸引口11を流動して環状溝10に導入された予備混合物Fpは、環状溝10に嵌め込まれて周回する掻き出し片9の先端部9Tにより掻き出され、その掻き出された予備混合物Fpは、概略的には、導入室13内を仕切体15における漏斗状部15bの前面と環状平板部15cの前面とに沿いながらロータ5の回転方向に流動し、更に、ステータ7の導入室側透孔7aを通過して翼室8に流入し、その翼室8内をロータ5の回転方向に流動して、吐出口12から吐出される。
すると、吸引口11を流動して環状溝10に導入された予備混合物Fpは、環状溝10に嵌め込まれて周回する掻き出し片9の先端部9Tにより掻き出され、その掻き出された予備混合物Fpは、概略的には、導入室13内を仕切体15における漏斗状部15bの前面と環状平板部15cの前面とに沿いながらロータ5の回転方向に流動し、更に、ステータ7の導入室側透孔7aを通過して翼室8に流入し、その翼室8内をロータ5の回転方向に流動して、吐出口12から吐出される。
環状溝10に導入された予備混合物Fpは、掻き出し片9の先端部9Tにより掻き出されるときに、せん断作用を受けるので、予備混合物Fpが十分に細かく解砕されると共に、予備混合物Fpの流動に効果的に乱れが生じて、粉体Pが液体Lに効率良く溶解混合される。そして、予備混合物Fpが細かく解砕されて溶解混合され、更に、導入室側透孔7aの通過の際にもせん断作用を受けて解砕され、更に、高速で回転する回転翼6によりせん断作用を受けて解砕されて、ダマが極めて少ないスラリーFが生成され、そのスラリーFが、後述する戻し室14からのスラリーFと混合されて吐出口12から吐出される。
吐出口12から吐出されたスラリーFは、吐出路18を通して分離装置70に供給され、分離装置70において、比重差により、比重の大きい未溶解スラリーFrと比重の小さいスラリーFとに分離されて、未溶解スラリーFrは下部排出口71bから循環路16を通して再び一次吸引混合ポンプY1に供給され、スラリーFは、上流側の二次吸引混合ポンプY2の負圧吸引力により、上部排出口71cから送出路22を通して、上流側の二次吸引混合ポンプY2に導入される。
未溶解スラリーFrは、一次吸引混合ポンプY1の戻し口17から戻し室14に導入され、その戻し室14内において、高速で回転する複数の攪拌羽根によりせん断作用を受けて、更に細かく解砕され、更に、戻し室側透孔7bの通過の際にもせん断作用を受けて解砕され、更に、高速で回転する回転翼6によりせん断作用を受けて解砕され、ダマが更に少なくなったスラリーFが導入室13からのスラリーFと混合されて一次吸引混合ポンプY1の吐出口12から吐出される。
一次吸引混合ポンプY1に対応する分離装置70で分離されたスラリーFは、上流側の二次吸引混合ポンプY2の負圧吸引力により、送出路22を通して、その上流側の二次吸引混合ポンプY2の吸引口11から環状溝10に導入される。
環状溝10に導入されたスラリーFは、一次吸引混合ポンプY1と同様に、環状溝10に嵌め込まれて周回する掻き出し片9の作用により、細かく解砕されて攪拌され、そのスラリーFが、後述する戻し室14からのスラリーFと混合されて吐出口12から吐出される。
環状溝10に導入されたスラリーFは、一次吸引混合ポンプY1と同様に、環状溝10に嵌め込まれて周回する掻き出し片9の作用により、細かく解砕されて攪拌され、そのスラリーFが、後述する戻し室14からのスラリーFと混合されて吐出口12から吐出される。
上流側の二次吸引混合ポンプY2の吐出口12から吐出されたスラリーFは、吐出路18を通して分離装置70に供給され、分離装置70において、比重差により未溶解スラリーFrとスラリーFとに分離されて、未溶解スラリーFrは下部排出口71bから循環路16を通して再び上流側の二次吸引混合ポンプY2に供給され、スラリーFは、下流側の二次吸引混合ポンプY2の負圧吸引力により、上部排出口71cから送出路22を通して、下流側の二次吸引混合ポンプY2に導入される。
未溶解スラリーFrは、上流側の二次吸引混合ポンプY2の戻し口17から戻し室14に導入され、その戻し室14内において、一次吸引混合ポンプY1と同様に、せん断作用を受けて解砕されて攪拌され、ダマが更に少なくなったスラリーFが導入室13からのスラリーFと混合されて上流側の二次吸引混合ポンプY2の吐出口12から吐出される。
上流側の二次吸引混合ポンプY2に対応する分離装置70で分離されたスラリーFは、下流側の二次吸引混合ポンプY2の負圧吸引力により、送出路22を通して、その下流側の二次吸引混合ポンプY2の吸引口11から環状溝10に導入される。
そして、下流側の二次吸引混合ポンプY2においては、上流側の二次吸引混合ポンプY2と同様に、吸引口11から環状溝10に導入されたスラリーFは、導入室13において細かく解砕されて攪拌され、並びに、戻し口17から導入された未溶解スラリーFrは、戻し室17において細かく解砕されて攪拌され、導入室13からのスラリーFと戻し室17からのスラリーFが混合されて、吐出口12から吐出され、吐出路18を通して分離装置70に供給される。
そして、下流側の二次吸引混合ポンプY2においては、上流側の二次吸引混合ポンプY2と同様に、吸引口11から環状溝10に導入されたスラリーFは、導入室13において細かく解砕されて攪拌され、並びに、戻し口17から導入された未溶解スラリーFrは、戻し室17において細かく解砕されて攪拌され、導入室13からのスラリーFと戻し室17からのスラリーFが混合されて、吐出口12から吐出され、吐出路18を通して分離装置70に供給される。
分離装置70において、比重差により未溶解スラリーFrとスラリーFとに分離されて、未溶解スラリーFrは循環路16を通して再び下流側の二次吸引混合ポンプY2に供給され、スラリーFは、送出路22を通して供給先80に送出される。
従って、粉体Pと液体Lとの混合比率が安定すると共にダマが殆どなく、しかも粉体Pが均等に溶解された良質なスラリーFを生成することができる。
従って、粉体Pと液体Lとの混合比率が安定すると共にダマが殆どなく、しかも粉体Pが均等に溶解された良質なスラリーFを生成することができる。
〔別実施形態〕
(A)上記の実施形態において設けたホッパ重量計測部35を省略して、制御部Cを、スクリュー軸33sの回転速度を設定粉体供給量に対応した目標回転速度に調整すべく、スクリュー駆動モータM1の作動を制御するように構成して良い。尚、設定粉体供給量が一定の値に一義的に設定される場合は、目標回転速度は一定になる。
(A)上記の実施形態において設けたホッパ重量計測部35を省略して、制御部Cを、スクリュー軸33sの回転速度を設定粉体供給量に対応した目標回転速度に調整すべく、スクリュー駆動モータM1の作動を制御するように構成して良い。尚、設定粉体供給量が一定の値に一義的に設定される場合は、目標回転速度は一定になる。
(B)レベルセンサ34の具体的な構成は、上記の実施形態において例示した構成、即ち、反射型フォトセンサ34pを備えた構成に限定されるものではない。
例えば、発光部と受光部とを別体で有する透過型光センサを備えて構成しても良い。この場合、発光部及び受光部を水平方向で互いに対向する形態で、第2ホッパ32の周壁に設けることになる。
又、リミットスイッチを備えて構成しても良い。この場合は、リミットスイッチを、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの上面Psが接触するのに伴ってオンするように配設することになる。
例えば、発光部と受光部とを別体で有する透過型光センサを備えて構成しても良い。この場合、発光部及び受光部を水平方向で互いに対向する形態で、第2ホッパ32の周壁に設けることになる。
又、リミットスイッチを備えて構成しても良い。この場合は、リミットスイッチを、第2ホッパ32に貯留される粉体Pの上面Psが接触するのに伴ってオンするように配設することになる。
(C)上記の実施形態では、二次吸引混合ポンプY2を直列状に連結した状態で2基設けたが、二次吸引混合ポンプY2は、1基だけ設けても良く、あるいは、3基以上を直列状に連結した状態で設けても良い。又、二次吸引混合ポンプY2を省略しても良い。
(D)定量供給機構Sの具体例は、上記の実施形態において例示したスクリューコンベア33に限定されるものでない。例えば、2軸のスクリュー軸をケーシング内に並べて設けたスクリューコンベアでも良い。あるいは、上記の実施形態の容積式供給機構40と同様の構成の容積式供給機構でも良い。
(E)上記の実施形態では、粉体Pとして単一種類のCMC粉体を用いたが、必要に応じて、複数種類の粉体を混合した混合粉体を粉体Pとして用いることができる。また、同様に、液体Lとして単一種類の水を用いたが、必要に応じて、複数種類の液体を混合した混合液体を液体Lとして用いることができる。
又、本発明は、粉体Pを液体Lに溶解させる場合、及び、粉体Pを液体Lに分散させる場合のいずれにも適用することができる。
又、本発明は、粉体Pを液体Lに溶解させる場合、及び、粉体Pを液体Lに分散させる場合のいずれにも適用することができる。
以上説明したように、吸引混合ポンプへの粉体の供給量の変動を抑制し得る粉体供給装置を提供することができる。
6 回転翼
11 吸引口(吸引部)
12 吐出口(吐出部)
31 第1ホッパ
31a 上部開口部(第1ホッパ)
31b 下部開口部(第1ホッパ)
32 第2ホッパ
32a 上部開口部(第2ホッパ)
32b 下部開口部(第2ホッパ)
33 スクリューコンベア
33s スクリュー軸
34 レベルセンサ(貯留高さ検出手段)
34p 反射型フォトセンサ
35 ホッパ重量検出部(ホッパ重量計測手段)
40 容積式供給機構
43 ケーシング
43a 粉体供給口
43b 粉体排出口
44 計量回転体
44b 枡室
A1 回転軸心
C 制御部(制御手段)
F スラリー(生成流体)
L 液体
M1 スクリュー駆動モータ(スクリュー駆動手段)
M2 計量回転体駆動モータ(計量回転体駆動手段)
P 粉体
Ps 粉体の上面
S 定量供給機構
X 粉体供給装置
Y 吸引混合ポンプ
Y1 一次吸引混合ポンプ
Y2 二次吸引混合ポンプ
11 吸引口(吸引部)
12 吐出口(吐出部)
31 第1ホッパ
31a 上部開口部(第1ホッパ)
31b 下部開口部(第1ホッパ)
32 第2ホッパ
32a 上部開口部(第2ホッパ)
32b 下部開口部(第2ホッパ)
33 スクリューコンベア
33s スクリュー軸
34 レベルセンサ(貯留高さ検出手段)
34p 反射型フォトセンサ
35 ホッパ重量検出部(ホッパ重量計測手段)
40 容積式供給機構
43 ケーシング
43a 粉体供給口
43b 粉体排出口
44 計量回転体
44b 枡室
A1 回転軸心
C 制御部(制御手段)
F スラリー(生成流体)
L 液体
M1 スクリュー駆動モータ(スクリュー駆動手段)
M2 計量回転体駆動モータ(計量回転体駆動手段)
P 粉体
Ps 粉体の上面
S 定量供給機構
X 粉体供給装置
Y 吸引混合ポンプ
Y1 一次吸引混合ポンプ
Y2 二次吸引混合ポンプ
Claims (6)
- 粉体供給口を上部に有し且つ粉体排出口を下部に有するケーシングと、複数の枡室を周方向に配置して回転可能に前記ケーシング内に配設された計量回転体と、前記計量回転体を回転駆動する計量回転体駆動手段とを備えた容積式供給機構と、
前記計量回転体駆動手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、
前記粉体排出口に吸引混合ポンプからの負圧吸引力を作用させて前記吸引混合ポンプに粉体を供給する粉体供給装置であって、
上部開口部が開放される状態で粉体を貯留する第1ホッパと、
上部開口部が開放されると共に、下部開口部が前記ケーシングの前記粉体供給口に連通接続される状態で設けられる第2ホッパと、
前記第1ホッパの下部開口部から供給される粉体を前記第2ホッパの上部開口部に定量供給する定量供給機構と、
前記第2ホッパに貯留される粉体の高さを検出する貯留高さ検出手段とが設けられ、
前記制御手段が、前記貯留高さ検出手段にて検出される粉体の高さが設定貯留高さになるように前記計量回転体の回転速度を調整すべく、前記計量回転体駆動手段の作動を制御する粉体供給装置。 - 前記定量供給機構が、前記第1ホッパの下部開口部から供給される粉体をスクリュー駆動手段にて回転駆動されるスクリュー軸にて押出して、前記第2ホッパの上部開口部に定量供給するスクリューコンベアにて構成されている請求項1に記載の粉体供給装置。
- 粉体を貯留した状態での前記第1ホッパの重量を計測するホッパ重量計測手段が設けられ、
前記制御手段が、前記ホッパ重量計測手段の計測情報に基づいて、前記第2ホッパへの粉体供給量が設定粉体供給量になるように前記定量供給機構の作動を制御する請求項1又は2に記載の粉体供給装置。 - 前記貯留高さ検出手段が、前記第2ホッパに貯留される粉体の上面に向けて光を発すると共にその上面からの反射光を受光する反射型フォトセンサを備えて構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の粉体供給装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の粉体供給装置を備え、
前記吸引混合ポンプの吸引部が前記ケーシングの前記粉体排出口に連通接続され、
前記吸引混合ポンプの回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、前記吸引部を通して粉体を前記ケーシングの前記粉体排出口から前記吸引混合ポンプ内に吸引導入すると共に、前記吸引部を通して液体を前記吸引混合ポンプ内に吸引導入して、それら吸引導入した粉体と液体とを混合して、それら粉体と液体とが混合されて生成された生成流体を前記吸引混合ポンプの吐出部から吐出する吸引式混合システム。 - 前記ケーシングの前記粉体排出口に前記吸引部が連通接続された前記吸引混合ポンプを一次吸引混合ポンプとし、
前記一次吸引混合ポンプの吐出部から吐出された生成流体を負圧吸引力により吸引導入して攪拌する二次吸引混合ポンプが設けられ、
前記二次吸引混合ポンプが、回転翼の回転により生じる負圧吸引力により、吸引部を通して前記一次吸引混合ポンプの吐出部からの生成流体を吸引導入し、吸引導入した生成流体を当該回転翼にて攪拌して吐出部から吐出する請求項5に記載の吸引式混合システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011167552A JP2013028464A (ja) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 粉体供給装置及び吸引式混合システム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011167552A JP2013028464A (ja) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 粉体供給装置及び吸引式混合システム |
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JP2013028464A true JP2013028464A (ja) | 2013-02-07 |
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ID=47785895
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JP2011167552A Withdrawn JP2013028464A (ja) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 粉体供給装置及び吸引式混合システム |
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103144971A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-12 | 苏州华威工程技术有限公司 | 碳酸氢钠自动定量加料机 |
CN104492337A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 济南海川投资集团有限公司 | 一种预焙阳极成型物料自动供给系统 |
CN104772057A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-07-15 | 襄阳正大有限公司 | 原料预混合生产系统及其混合工艺 |
CN105775789A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-20 | 蔡惠文 | 一种阶梯式螺旋运输破碎设备 |
CN106927272A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 湖北宏远机械制造有限公司 | 一种散装饲料车加药箱 |
CN108905716A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-30 | 东莞市琅菱机械有限公司 | 一种离心负压粉体上料混合装置 |
JP2019054731A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-11 | 株式会社明治 | ゼリー飲料の製造方法 |
CN109626191A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-16 | 苏州惠贝电子科技有限公司 | 一种园林专用的扶梯 |
JP2019066299A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 細田工業株式会社 | 食材計量装置 |
CN110352105A (zh) * | 2017-01-30 | 2019-10-18 | 西门子能源有限公司 | 组件的增材制造的方法 |
CN110358605A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-22 | 新疆吉泰低阶煤利用研究有限责任公司 | 一种用于低阶煤改性的冶炼焦炭定量添加装置 |
JP2020045643A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 古河機械金属株式会社 | 水中用礫管理装置およびこれを備える水中用整粒移送装置並びに水中での礫供給状態の管理方法 |
CN113368743A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-10 | 重庆众信农牧科技有限公司 | 一种自动配料装置 |
US20210379798A1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-12-09 | Kikusui Seisakusho Ltd. | Powdery-material mixing degree measurement device and compression molding system |
-
2011
- 2011-07-29 JP JP2011167552A patent/JP2013028464A/ja not_active Withdrawn
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103144971A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-12 | 苏州华威工程技术有限公司 | 碳酸氢钠自动定量加料机 |
CN103144971B (zh) * | 2013-03-04 | 2015-01-21 | 苏州华威工程技术有限公司 | 碳酸氢钠自动定量加料机 |
CN104492337A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-04-08 | 济南海川投资集团有限公司 | 一种预焙阳极成型物料自动供给系统 |
CN104492337B (zh) * | 2014-12-18 | 2016-04-27 | 济南海川投资集团有限公司 | 一种预焙阳极成型物料自动供给系统的使用方法 |
CN104772057A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-07-15 | 襄阳正大有限公司 | 原料预混合生产系统及其混合工艺 |
CN106927272A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 湖北宏远机械制造有限公司 | 一种散装饲料车加药箱 |
CN105775789A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-20 | 蔡惠文 | 一种阶梯式螺旋运输破碎设备 |
US11359290B2 (en) | 2017-01-30 | 2022-06-14 | Siemens Energy, Inc. | Method of additive manufacturing of components |
CN110352105A (zh) * | 2017-01-30 | 2019-10-18 | 西门子能源有限公司 | 组件的增材制造的方法 |
JP2019054731A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-11 | 株式会社明治 | ゼリー飲料の製造方法 |
JP2019066299A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 細田工業株式会社 | 食材計量装置 |
CN108905716A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-30 | 东莞市琅菱机械有限公司 | 一种离心负压粉体上料混合装置 |
CN108905716B (zh) * | 2018-08-10 | 2024-03-19 | 东莞市琅菱机械有限公司 | 一种离心负压粉体上料混合装置 |
JP2020045643A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 古河機械金属株式会社 | 水中用礫管理装置およびこれを備える水中用整粒移送装置並びに水中での礫供給状態の管理方法 |
JP7107793B2 (ja) | 2018-09-14 | 2022-07-27 | 古河機械金属株式会社 | 水中用礫管理装置およびこれを備える水中用整粒移送装置並びに水中での礫供給状態の管理方法 |
CN109626191A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-16 | 苏州惠贝电子科技有限公司 | 一种园林专用的扶梯 |
CN109626191B (zh) * | 2018-12-21 | 2019-12-10 | 乐清市钜派企业管理咨询有限公司 | 一种园林专用的扶梯 |
CN110358605A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-10-22 | 新疆吉泰低阶煤利用研究有限责任公司 | 一种用于低阶煤改性的冶炼焦炭定量添加装置 |
US20210379798A1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-12-09 | Kikusui Seisakusho Ltd. | Powdery-material mixing degree measurement device and compression molding system |
CN113368743A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-10 | 重庆众信农牧科技有限公司 | 一种自动配料装置 |
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