JP2014188403A - 粉粒体の気流撹拌装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撹拌流動部11の下部に内管11dを設け、この内管11dを撹拌流動部11と貯留部12とを接続する縦向き管13aの内部に上方から挿入して二重管構造を形成するとともに、縦向き管13aと内管11dとの間に隙間sを形成する。流入口13cから流入した粉粒体は、この隙間sを通って下方へ案内されるようにし、その後、内管11dの内部11fを通って撹拌流動部11内に運び上げられるようにする。このようにして、流入口13cから流入した粉粒体を撹拌流動部11へと気力輸送し、撹拌流動部11において撹拌流動させる。
【選択図】図1
Description
この特許文献1に記載の従来技術は、同文献の第1図及び第2図に示すとおり、上部に混合ホッパー1を、下部にチャージホッパー等の受部5を備えている。そして、両者の間に設けられた横向きの輸送短管10aを介して材料供給源11から粉粒体を吸引輸送して混合ホッパー1において撹拌流動させるとともに、撹拌流動が終わった粉粒体を受部5に貯留して合成樹脂成形機6における成形材料として使用する、というものである。
なお、撹拌流動によって粉粒体から除去された微粉は、混合ホッパー1内に設けられたセパレーター3によって粉粒体から分離され、吸引空気とともに系外に排出されて、バグフィルター等の集塵装置24によって捕集される。
このレベル計7は、合成樹脂成形機6における材料消費に伴って粉粒体の貯留レベルが所定レベルを下回ったことを検知するためのものであり、粉粒体の貯留レベルが所定レベルよりも低下すると、レベル計7がそれを検知して、吸引ブロワや真空ポンプ等の吸引空気源20を起動させるとともに、材料供給源11の出口に設けられたロータリーフィーダー等の計量機12を作動させて、所定量の粉粒体を材料供給源11から吸引輸送するようになっている。そして、この吸引空気源20の吸引動作は、計量機12の作動停止後も一定時間吸引動作を継続するようになっており、これにより混合ホッパー1における粉粒体の撹拌流動が十分に行われるようにしている。
なお、吸引空気源20の吸引動作は、一定時間が経過するとタイマーにより停止し、これにより混合及び微粉除去処理が終わった粉粒体は受部5に向けて落下して貯留されることになる。
ところが、そうすると、中間管3を介在させる分、装置の全高が高くなるという問題があった。
特に、この点は、材料が乾燥済み材料(上流の乾燥機で乾燥処理を施した材料)の場合に大きな問題となる。材料が乾燥済み材料の場合、再度の吸湿を避ける必要があることから、特に「材料の先入れ先出し」の実効性を図る必要があるからである。
すなわち、本発明は、上部に撹拌流動部を有するとともに、下部に貯留部を有し、両者の間に粉粒体が流入する横向き管を備えた接続管が設けられており、該横向き管から気力輸送により流入した粉粒体を前記撹拌流動部において撹拌流動させるとともに、撹拌流動が終了した粉粒体を前記貯留部に貯留する粉粒体の気流撹拌装置において、
前記横向き管から流入した粉粒体を下方へ案内する下向き流路と、該下向き流路とは別の流路であって該下向き流路を経由した粉粒体を前記撹拌流動部へ運び上げる上向き流路と、を備えており、
前記横向き管から流入した粉粒体は、前記下向き流路及び前記上向き流路を順に通って前記撹拌流動部へ気力輸送され、該撹拌流動部において撹拌流動されるようになっている、ことを特徴とする。
すなわち、前記撹拌流動部の下部には、前記接続管の内部に挿入される内管が設けられており、
前記横向き管は前記接続管と前記内管との間の隙間に開口している一方、前記撹拌流動部の内部は前記内管の内部を介して下方と連通しており、
前記下向き流路は前記接続管と前記内管との間の隙間であり、前記上向き流路は前記内管の内部である、という構成である。
すなわち、前記接続管の内部は、前記横向き管から流入した粉粒体を下方へ案内する案内部材によって第1の通路と第2の通路とに区画されており、
前記横向き管は前記第1の通路に開口している一方、前記撹拌流動部の内部は前記第2の通路を介して下方と連通しており、
前記下向き流路は前記第1の通路であり、前記上向き流路は前記第2の通路である、という構成である。
すなわち、前記貯留部に粉粒体の貯留レベルを検知するレベル計が設けられている、という構成である。
但し、かかる記載は、中間管を設けたものを本発明の権利範囲から除外する趣旨ではない。本発明においても中間管その他の管部材を設けてもよいことはもちろんである。
この場合、気力輸送の開始時点においてレベル計の位置と横向き管の位置との間に処理済み粉粒体が存在しないため、処理済み粉粒体を再度撹拌流動させるといった処理効率上のロスをなくすことができるとともに、微粉の発生原因にもなる撹拌流動の回数(粉粒体が貯留部に到達するまでに受ける撹拌流動の回数)を少なくすることができる。
さらに、前回以前に輸送した粉粒体と今回新たに輸送した粉粒体とが混じり合うことを防止できるため、材料の先入れ先出しも可能になる。
また、本発明における横向き管の上流には、単一の材料供給源が接続されていてもよいし、複数の材料供給源が接続されていてもよい。この場合、撹拌流動部における処理内容は、混合か微粉除去かを問わない。
さらに、本発明に係る気流撹拌装置への粉粒体の気力輸送は、吸引式であってもよいし、圧送式であってもよい。
本発明に係る気流撹拌装置は、射出成形機や押出成形機等の合成樹脂成形機に設置して使用できるほか、乾燥ホッパーに設置してそこへの材料輸送にも使用することができる。
また、本発明によれば気流撹拌装置の高さを低くすることができる。
さらに、本発明によれば、処理効率上の無駄を少なくすることができるとともに、材料の先入れ先出しも可能になる。
図1(A)は実施例1の気流撹拌装置の外観図、図1(B)はその断面図、図2は実施例1を使用した合成樹脂成形用材料(粉粒体)の気力輸送システムの全体図である。
図2において、符号2は実施例1に係る気流撹拌装置、符号3は材料供給源、符号4は入口フィルター、符号5は輸送配管、符号6は射出成形機、符号7は排気配管、符号8はバグフィルター等の集塵装置、符号9は吸引ブロワ(吸引空気源)を、それぞれ示している。
撹拌流動部11の下端には、接続管13の内部に挿入される内管11dが一体に設けられている。この内管11dについては後述する。
このレベル計14は、貯留部12内の材料の貯留レベルを監視するためのものであり、材料の貯留レベルが所定レベルを低下した場合にそれを検知して、図示しない制御部に検知信号を出力するようになっている。そして、この検知信号に基づいて、吸引ブロワ9を起動させるとともに、各材料供給源3の下部に設けられた計量機10を作動させて、所定量の材料が輸送配管5内に供給されるようになっている。
まず、射出成形機6における材料消費に伴って、貯留部12内に貯留された合成樹脂成形用材料(すでに混合及び微粉除去処理された処理済み材料)が射出成形機6に投入される。それに応じて、貯留部12内の材料の貯留レベルが低下する。そして、材料の貯留レベルが所定レベルを下回ると、レベル計14がそれを検知して、吸引ブロワ9が起動するとともに、各材料供給源3の計量機10を作動させて、各種材料を所定量ずつ輸送配管5内に供給する。このようにして輸送配管5内に供給された各種材料は、吸引ブロワ9の吸引気力により、気流撹拌装置2へと気流輸送(吸引輸送)される。
なお、吸引ブロワ9は、各計量機10の動作が停止した後も一定時間吸引動作を継続するようになっており、図示しないタイマーにより所定時間経過後に停止するようになっている。
この実施例1では、接続管13(縦向き管13a)と内管11dとの間の隙間s(及びガラス管部12aと内管11dとの間の隙間)が本発明にいう「下向き流路」を形成し、内管11dの内部が「上向き流路」を形成することになる。
なお、レベル計14の位置や吸引ブロワ9の吸引負圧の大きさによっては、吸引ブロワ9の作動開始時に、貯留部12内の材料の一部が吸引負圧の作用により巻き上げられることがあるが、量的には一部に過ぎず、大きな問題とはならない。また、この点は、吸引負圧の作用する領域を適宜調整することにより容易に解決することができることでもある。
なお、吸引輸送する材料の量によっては、貯留部12だけでなく、内管11dの内部にも材料が貯留されることもある。また、内管11dの内部だけでなく、撹拌流動部11の下部にも材料が貯留されることもある。
また、本実施形態では、複数の材料供給源3を設けたが、材料供給源3は一つであってもよい。単一の材料供給源3を設けた場合において、そこに収容される材料が一種類の材料であるときは、気流撹拌装置2において行われる処理は専ら微粉除去処理となる。しかし、材料供給源3が単一の場合であっても、そこに収容される材料が複数種類の材料であるときは、気流撹拌装置2において、微粉除去処理だけでなく、混合(再混合)も行われると考えることもできる。そこで、用語の明確性のため、本明細書における「混合」には、かかる意味での混合(再混合)、つまり、上流で一度混合された混合済み材料を撹拌流動部11において再度撹拌することも含まれるものとする。
さらに、本実施形態では、横向き管13bと縦向き管13aの接続態様について、両者の軸線が互いに交わるように構成されているが(つまり、横向き管13bの軸線が縦向き管13aの軸線に対し偏心していない)、横向き管13bの軸線が縦向き管13aの軸線に対し偏心しているような接続態様(両軸線がねじれの位置にあるような接続態様)であってもよい。後者の接続態様の場合は、横向き管13bから流入した気流は旋回流となって隙間sを旋回しつつ下方に向かった後、内管11dの内部を上昇する上昇気流を形成することとなる。
図3はその全体図である。なお、図3中、図2の気力輸送システム1と同一の部材には同一の符号を付してある。
なお、図4では、集塵装置8を排気配管7の途中部に明示したが、それに代えて、集塵装置8を乾燥機22のユニット内に一体化させて、一次輸送経路における吸引輸送機23から排出された吸引空気中の微粉を捕集・除去するための集塵装置と兼用してもよい。
まず、乾燥ホッパー22a内の材料の貯留レベルが所定レベルよりも低下すると、一次側レベル計25がそれを検知して、乾燥機22内の吸引ブロワ9を起動させ、吸引輸送機23によって原料タンク21から材料を吸引輸送する。吸引輸送された材料は、吸引輸送機23の下部から乾燥ホッパー22a内に落下して、そこで乾燥処理される。そして、二次輸送されるまで貯留される。
なお、除去された微粉は、撹拌流動部11の上部の排気管11bから吸引気流とともに排出され、排気配管7を通って集塵装置8で捕集・除去される。
吸引ブロワ9の吸引動作が停止すると、処理済み材料は貯留部12へと落下し、貯留部12内に貯留される。これにより貯留部12に処理済み材料が充填され、処理済み材料の補充が完了することになる。
また、上記変形例では、粉砕材は乾燥処理されないようになっているが、粉砕材についても乾燥処理したい場合は、粉砕機30、分岐配管29及び二方向切換弁28を一次輸送経路側に設ければよい。具体的には、二方向切換弁28を原料タンク21と一次側吸引輸送機23との間に配置するとともに、そこから分岐する分岐配管29に粉砕機30を接続する。
さらに、上記変形例に係る気力輸送システム20では、気流撹拌装置2は二次側吸引輸送機も兼ねているが、一次側吸引輸送機としても使用することができる。この場合、気流撹拌装置2は、吸引輸送機23に代えて、乾燥ホッパー22a上に設置される。
また、縦向き管13aの内部には、断面逆L字状の案内部材41が設けられており、この案内部材41によって縦向き管13aの内部は、第1の通路42と第2の通路43という2つの通路に区画されている。第1の通路42には流入口13cが開口しているとともに、その上部は案内部材41によって遮られており、流入した粉粒体が直接撹拌流動部11内に運ばれないようになっている。他方、第2の通路43は撹拌流動部11の内部と連通するようになっている。なお、案内部材41の下端は、流入口13cよりも下方に位置している。
つまり、実施例2では、第1の通路42が本発明にいう「下向き流路」を形成することになり、第2の通路43が「上向き流路」を形成することになる。
まず、上記実施形態では、気力輸送システムを吸引輸送システムとして構成したが、これに代えて圧送輸送システムとして構成してもよい。
また、上記実施形態では、撹拌流動部11内において混合及び微粉除去が同時に行われるようにしたが、単一種類の材料を輸送して微粉除去のみを行うようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、貯留部12の一部を透明なガラス管部12aで構成したが、必ずしもガラス管部12aで構成する必要はなく、貯留部12の側面の一部に透視可能な窓部を設けて、この窓部を通して材料の貯留レベルを検知するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、貯留部12が筒状に形成されているが、漏斗状のホッパーであってもよい。これにより、貯留部12の貯留量を増やすことができる。
さらに、本発明に係る気流撹拌装置は、射出成形機等の合成樹脂成形機や乾燥ホッパー等の機器の上部に直接搭載して使用する場合に限られるものではなく、例えば、これらの機器との間に追加のホッパーや開閉バルブ、さらには撹拌羽根式混合機等の他の装置を介在させてもよい。
さらに、本発明に係る気流撹拌装置を搭載する機器は、合成樹脂成形機や乾燥ホッパーに限られない。
11 撹拌流動部
11d 内管
11f 内管の内部
12 貯留部
13 接続管
13b 横向き管
14 レベル計
40 気流撹拌装置(実施例2)
41 案内部材
42 第1の通路
43 第2の通路
s 隙間
Claims (6)
- 上部に撹拌流動部を有するとともに、下部に貯留部を有し、両者の間に粉粒体が流入する横向き管を備えた接続管が設けられており、該横向き管から気力輸送により流入した粉粒体を前記撹拌流動部において撹拌流動させるとともに、撹拌流動が終了した粉粒体を前記貯留部に貯留する粉粒体の気流撹拌装置において、
前記横向き管から流入した粉粒体を下方へ案内する下向き流路と、該下向き流路とは別の流路であって該下向き流路を経由した粉粒体を前記撹拌流動部へ運び上げる上向き流路と、を備えており、
前記横向き管から流入した粉粒体は、前記下向き流路及び前記上向き流路を順に通って前記撹拌流動部へ気力輸送され、該撹拌流動部において撹拌流動されるようになっている、ことを特徴とする粉粒体の気流撹拌装置。 - 請求項1に記載の粉粒体の気流撹拌装置において、
前記撹拌流動部の下部には、前記接続管の内部に挿入される内管が設けられており、
前記横向き管は前記接続管と前記内管との間の隙間に開口している一方、前記撹拌流動部の内部は前記内管の内部を介して下方と連通しており、
前記下向き流路は前記接続管と前記内管との間の隙間であり、前記上向き流路は前記内管の内部である、ことを特徴とする粉粒体の気流撹拌装置。 - 請求項1に記載の粉粒体の気流撹拌装置において、
前記接続管の内部は、前記横向き管から流入した粉粒体を下方へ案内する案内部材によって第1の通路と第2の通路とに区画されており、
前記横向き管は前記第1の通路に開口している一方、前記撹拌流動部の内部は前記第2の通路を介して下方と連通しており、
前記下向き流路は前記第1の通路であり、前記上向き流路は前記第2の通路である、ことを特徴とする粉粒体の気流撹拌装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の粉粒体の気流撹拌装置において、
前記貯留部に粉粒体の貯留レベルを検知するレベル計が設けられている、ことを特徴とする粉粒体の気流撹拌装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の粉粒体の気流撹拌装置において、
前記撹拌流動部において粉粒体に施される処理が微粉除去である、ことを特徴とする粉粒体の気流撹拌装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の粉粒体の気流撹拌装置において、
前記撹拌流動部において粉粒体に施される処理が複数材料の混合である、ことを特徴とする粉粒体の気流撹拌装置。
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