JP2016113236A - 粉末充填装置および粉末充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粉末容器内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる粉末充填装置を提供する。【解決手段】鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末Ｐを粉末容器４内に充填する粉末充填装置１。主原料および副原料を混合して粉末Ｐを調製する混合機２と、この混合機２の下方に配置されており、かつ、当該混合機２の下部の粉末排出口２ａからの粉末Ｐを受ける上部開口３ａ、および粉末容器４の上端の粉末供給口４ａに対応する大きさと形状の下部開口３ｂを有する粉末飛散防止フード３とを備えている。粉末飛散防止フード３の下端７内側に、粉末容器４内への排出時に舞い上がった粉末Ｐを浮遊させる空気を供給する給気菅９が配設されている。粉末飛散防止フード３に、当該粉末飛散防止フード３内を負圧にして浮遊している粉末Ｐを空気とともに吸引する吸気源１２が接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は粉末充填装置および粉末充填方法に関する。さらに詳しくは、粉末成形装置に粉末を供給する粉末容器に当該粉末を充填する粉末充填装置および粉末充填方法に関する。

比較的複雑な形状を有する機械部品などを製造する技術として粉末冶金法がある。この方法では、鉄系材料を含む種々の組成の粉末を所望の形状に加圧成形し、得られた成形体（圧粉体）を加熱して焼結させる。そして、ダイを用いて前記成形体を作製する粉末成形装置では、ダイプレート上を摺動して前記ダイに粉末を充填するシューボックス内に、原料の粉末を収容する粉末容器からホースなどを経由して当該粉末が供給される。

前記粉末容器内には、通常、１０００ｋｇ程度の粉末が収容される。この粉末は、加圧成形が行われる建屋とは別棟の配合棟において粉末容器内に充填され、粉末充填後の粉末容器はフォークリフトなどによって粉末成形装置が設置された建屋内の所定位置に搬入される。

粉末容器への粉末の充填は、図７に示されるように、粉末飛散防止フード５０を介して行われる。粉末飛散防止フード５０の上部開口５０ａは、所望の組成の粉末を調製する混合機５１の下部の粉末排出口５２の下方に配置されている。また、粉末飛散防止フード５０の下部開口５０ｂは、粉末容器５３の上部の粉末供給口５４よりもわずかに小さなサイズになるように設定されている。そして、粉末容器５３に粉末を充填する際には、当該粉末容器５３を粉末飛散防止フード５０の下方に配置し、ついで当該粉末容器５３を上方に移動させてその粉末供給口５４の上方に粉末飛散防止フード５０の下部開口５０ｂが１ｃｍ程度の隙間を有して位置するように設置する。これにより、粉末容器５３の粉末供給口５４で粉末飛散防止フード５０の下端部を通気できる状態で覆った状態にする。

この状態で、混合機５１内で所定の組成になるように混合された粉末が、当該混合機５１から粉末飛散防止フード５０を経由して粉末容器５３内に排出される。粉末飛散防止フード５０にはダクト５５が接続されており、このダクト５５を用いて粉末飛散防止フード５０内の空気を吸引することで当該粉末飛散防止フード５０内は負圧にされている。したがって、排出時に舞い上がった粉末が粉末飛散防止フード５０の上部開口５０ａまたは下部開口５０ｂから外部に漏れて、前記配合棟内の作業環境が悪くなるのが抑制ないし防止される。

しかし、一旦舞い上がった粉末の組成のうちカーボンや潤滑剤（ワックスなど）などの副原料が粉末容器５３の壁面に付着したり、粉末容器５３内に充填された粉末層の表面（最上面）に堆積したりすることにより、粉末容器５３内の粉末の副原料、特にカーボンに偏析が生じることがある。カーボンが偏析すると製品の強度や特性が仕様からはずれた不良品となり、歩留まりが悪くなる。

かかる偏析は、通常、粉末容器５３内の残り２０〜４０ｋｇの粉末について起こるため、従来、粉末容器５３内の粉末を前記シューボックス内に供給していき、その残りが２０〜４０ｋｇになった時点で成形作業を停止し、給粉経路から残りの粉末を回収していた。この回収作業は時間がかかるため、生産性を低下させる要因となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、粉末容器内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる粉末充填装置および粉末充填方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様に係る粉末充填装置は、鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末を粉末容器内に充填する粉末充填装置であって、
前記主原料および副原料を混合して粉末を調製する混合機と、
この混合機の下方に配置されており、かつ、当該混合機の下部の粉末排出口からの粉末を受ける上部開口、および前記粉末容器の上端の粉末供給口に対応する大きさと形状の下部開口を有する粉末飛散防止フードと
を備えており、
前記粉末飛散防止フードの下端内側に、前記粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する給気菅が配設されており、かつ、
前記粉末飛散防止フードに、当該粉末飛散防止フード内を負圧にして前記浮遊している粉末を空気とともに吸引する吸気源が接続されている。

本発明の他の態様に係る粉末充填方法は、鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末を粉末容器内に充填する粉末充填方法であって、
混合機を用いて前記主原料および副原料を混合して前記粉末を調製する工程、
調整した粉末を粉末飛散防止フードを介して当該粉末飛散防止フードの下方に配設された粉末容器内に排出する工程、
前記粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する工程、および
前記粉末飛散防止フード内を負圧にして前記浮遊している粉末を空気とともに吸引する工程を含む。

上記発明によれば、粉末容器内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる。

本発明の一態様に係る粉末充填装置の部分断面説明図である。 （ａ）は給気菅の平面説明図であり、（ｂ）は給気菅の側面説明図であり、（ｃ）は給気菅の断面説明図である。 図１〜２に示される給気菅および取付具の側面説明図である。 実験例で用いた粉末充填装置の部分断面説明図である。 給気有と給気無の各場合における、粉末容器内における粉末の残分量とカーボン濃度との関係を示すグラフである。 一方向給気と２方向給気の各場合における、粉末容器内における粉末の残分量とカーボン濃度との関係を示すグラフである。 従来の粉末充填装置の側面説明図である。

〔本発明の実施形態の説明〕
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係る粉末充填装置は、
（１）鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末を粉末容器内に充填する粉末充填装置であって、
前記主原料および副原料を混合して粉末を調製する混合機と、
この混合機の下方に配置されており、かつ、当該混合機の下部の粉末排出口からの粉末を受ける上部開口、および前記粉末容器の上端の粉末供給口に対応する大きさと形状の下部開口を有する粉末飛散防止フードと
を備えており、
前記粉末飛散防止フードの下端内側に、前記粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する給気菅が配設されており、かつ、
前記粉末飛散防止フードに、当該粉末飛散防止フード内を負圧にして前記浮遊している粉末を空気とともに吸引する吸気源が接続されている。

本態様に係る粉末充填装置では、粉末飛散防止フードの下端内側に給気菅が配設されており、この給気菅から空気を粉末容器内に供給することで、当該粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末、特にカーボンや潤滑剤などの副原料の粉末を浮遊させることができる。そして、吸気源により粉末飛散防止フード内を負圧にすることで、前記浮遊している粉末を空気とともに粉末飛散防止フード内から吸引することができる。その結果、前記カーボンや潤滑剤などの副原料の粉末が粉末容器の内壁に付着したり、粉末容器内の粉末上に堆積したりするのを抑制することができ、当該粉末容器内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる。

（２）上記（１）の粉末充填装置において、前記給気菅に吹出し方向が異なる複数種類の吹出口が形成されていることが好ましい。この場合、粉末容器内の空間に、より万遍なく空気を吹き出することができ、排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態を効果的に維持することができる。

（３）上記（２）の粉末充填装置において、前記給気菅に、吹出し方向が粉末容器の内壁中央部に向かう第１吹出口と、吹出し方向が粉末容器の内壁上端部に向かう第２吹出口とが形成されていることが好ましい。この場合、互いに吹き出し方向が異なる第１吹出口および第２吹出口によって、粉末容器内の空間に、より万遍なく空気を吹き出することができ、排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態を効果的に維持することができる。
（４）上記（２）または（３）の粉末充填装置において、前記粉末飛散防止フードの下部開口が矩形であり、
前記粉末飛散防止フードの下端内側に、矩形の各辺に対応して計４本の給気菅が設けられており、
前記給気菅は丸管であり、
各給気菅は、吹出角度が調整できるように、前記粉末飛散防止フードの内壁面に固定された取付具に当該給気菅の軸回りに回動可能に取り付けられていることが好ましい。この場合、粉末容器の形状や粉末の充填の程度などに応じて、給気菅からの空気の吹出し角度を調整することができるので、粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態をより効果的に維持することができる。

本発明の他の態様に係る粉末充填方法は、
（５）鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末を粉末容器内に充填する粉末充填方法であって、
混合機を用いて前記主原料および副原料を混合して前記粉末を調製する工程、
調整した粉末を粉末飛散防止フードを介して当該粉末飛散防止フードの下方に配設された粉末容器内に排出する工程、
前記粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する工程、および
前記粉末飛散防止フード内を負圧にして前記浮遊している粉末を空気とともに吸引する工程を含む。

本態様に係る粉末充填方法では、粉末容器内に空気を供給することで、当該粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末、特にカーボンや潤滑剤などの副原料の粉末を浮遊させることができる。そして、吸気源により粉末飛散防止フード内を負圧にすることで、前記浮遊している粉末を空気とともに粉末飛散防止フード内から吸引することができる。その結果、前記カーボンや潤滑剤などの副原料の粉末が粉末容器の内壁に付着したり、粉末容器内の粉末上に堆積したりするのを抑制することができ、当該粉末容器内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる。

〔本発明の実施形態の詳細〕
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の粉末充填装置および粉末充填方法の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図１は、本発明の一態様に係る粉末充填装置１の部分断面説明図である。
本態様に係る粉末充填装置１は、混合機２と、粉末飛散防止フード３とを備えている。
混合機２は、主原料である鉄系材料と、カーボンや潤滑剤（ワックスなど）などの副原料とを混合して所定配合の粉末を調製する装置である。調製された粉末は、加圧成形装置により加圧成形され、この成形体（圧粉体）を加熱して焼結させることで焼結体を得ることができる。

粉末飛散防止フード３は、前記混合機２の下方に配置されている。粉末飛散防止フード３は、上部開口３ａおよび下部開口３ｂを有する筒体からなり、上部開口３ａは前記混合機２の下部の粉末排出口２ａからの粉末を受け得る位置に配設されている。一方、粉末飛散防止フード３の下部開口３ｂは、粉末容器４の上端の粉末供給口４ａに対応する大きさおよび形状を有している。本態様における粉末容器４は、水平断面の形状が正方形であるので、前記下部開口３ｂの形状も正方形である。また、本態様では、粉末飛散防止フード３の下部開口３ｂと粉末容器４の上端の粉末供給口４ａとの間にわずかな隙間（例えば、１ｃｍ程度）ができるように、粉末飛散防止フード３の下方に粉末容器４が配設される。

本態様における粉末飛散防止フード３は１重壁構造を有しており、その上端５は前記混合機２のベース部６の下面６ａとほぼ接するように配置されている。一方、粉末飛散防止フード３の下端７は、当該粉末飛散防止フード３内への空気の流入が可能なように、粉末容器４の上端の粉末供給口４ａとの間に前記隙間を有するように配置されている。

粉末飛散防止フード３の下端内側には、図２の（ｃ）および図３に示されるように、断面円形の丸管からなる給気菅９が配設されている。本態様では、粉末飛散防止フード３の下部開口３ｂの各辺に対応して計４本の給気菅９が配設されている（図２の（ａ）参照）。各給気菅９の両端は閉止されており、その中央に形成された給気口９ａから菅内に空気が供給される。前記給気口９ａには、図示しない空気源からの配管が接続される。

給気菅９には、図２の（ｂ）〜（ｃ）に示されるように、吹出し方向が異なる２種類の吹出口１１ａ、１１ｂが形成されている。第１吹出口としての吹出口１１ａは、給気菅９の下面９ｂにおいて斜め３０°の位置（給気菅９の菅中心をとおる垂線を基準として、当該垂線と、菅中心と吹出口中央とを結ぶ線とのなす角度θ１が３０°の位置）に形成されており、粉末容器４の内壁のほぼ中央部に向かう吹出し方向（図１および図２の（ｃ）参照）である。一方、第２吹出口としての吹出口１１ｂは、給気菅９の下面９ｂにおいて斜め４５°の位置（角度θ２が４５°の位置）に形成されており、前記粉末容器４の内壁の上端部に向かう吹出し方向（図１および図２の（ｃ）参照）である。吹出口１１ａおよび吹出口１１ｂは、給気菅９の軸方向に沿って交互に形成されている。吹出口１１ａ、１１ｂのサイズは、本発明において特に限定されるものではないが、例えば直径１ｍｍとすることができる。また、隣接する吹出口間の菅軸方向の距離ｄ（図２の（ｂ）参照）も、本発明において特に限定されるものではないが、例えば１５ｍｍとすることができる。

本態様では、図１および図３に示されるように、各給気菅９の両端がそれぞれ取付具２０により支持されている。取付具２０は、側面がほぼＬ字形状の支持具２１と、当該支持具２１の短辺部２１ａにボルト２２で取り付けられた板状のブラケット２３とを備えている。支持具２１の長辺部２１ｂの端部近傍には、当該長辺部２１ｂの長手方向に沿った長孔２４が形成されており、この長孔２４に挿通されるボルト２５により支持具２１が粉末飛散防止フード３の壁面３ｃに固定されている。前記長孔２４を用いることで、支持具２１の上下方向の固定位置を調整して給気菅９の上下位置を調整することができる。

ブラケット２３のほぼ中央には、給気菅９の端部を挿通することができる開口２３ａが形成されている。開口２３ａは円形であり、給気菅９の端部をほぼ隙間なく挿通することができる大きさである。開口２３ａ内における給気菅９の周方向の位置決めは、ブラケット２３の側部に形成されたねじ孔２６に螺入されるボルト２７により行うことができる。このように、給気菅９を、その軸回りに回動可能にすることで、粉末容器４の形状や粉末の充填の程度などに応じて当該給気菅９からの空気の吹出し角度を調整することができるので、粉末容器４内への排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態をより効果的に維持することができる。この場合、給気菅９の回動が可能なように、当該給気菅９の給気口９ａに接続される前記配管の一部にフレキシブルな菅が採用されている。

粉末飛散防止フード３には、当該粉末飛散防止フード３内を負圧にすることができるファンなどの吸気源１２が接続されている。この吸気源１２による吸引量（Ｌ／ｍｉｎ）は、粉末飛散防止フード３内が負圧になるように、前記給気菅９による供給量（Ｌ／ｍｉｎ）よりも多くなるように設定される。吸気源１２は、ダクト１３を介して粉末飛散防止フード３に接続されている。

本態様に係る粉末充填装置１では、粉末飛散防止フード３の下端内側に給気菅９が配設されており、この給気菅９から空気を粉末容器４内に供給することで、当該粉末容器４内への排出時に舞い上がった粉末、特にカーボンや潤滑剤などの副原料の粉末を浮遊させることができる。そして、吸気源１２により粉末飛散防止フード３内を負圧にすることで、前記浮遊している粉末を空気とともに粉末飛散防止フード３内から吸引して外部に排出することができる。その結果、前記カーボンや潤滑剤などの副原料の粉末が粉末容器４の内壁に付着したり、粉末容器４内の粉末Ｐ上に堆積したりするのを抑制することができ、当該粉末容器４内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる。

本態様では、給気菅９が粉末飛散防止フード３の下部開口３ａの略全長に亘って配設されているので、粉末容器４の隅部を含む当該粉末容器４の内部全体にわたり空気を供給することができ、排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態を効果的に維持することができる。

また、本態様では、給気菅９に吹出し方向が異なる２種類の吹出口、すなわち吹出し方向が粉末容器４の内壁のほぼ中央部に向かう第１吹出口１１ａと、吹出し方向が前記粉末容器４の内壁の上端部に向かう第２吹出口１１ｂとが形成が形成されている。これにより、粉末容器４内の空間に万遍なく空気を吹き出することができ、排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態を効果的に維持することができる。

前述した粉末充填装置１を用いた粉末充填方法は、混合機２を用いて主原料および副原料を混合して粉末Ｐを調製する工程、
調整した粉末Ｐを粉末飛散防止フード３を介して当該粉末飛散防止フード３の下方に配設された粉末容器４内に排出する工程、
前記粉末容器４内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する工程、および
前記粉末飛散防止フード３内を負圧にして前記舞い上がった粉末Ｐを空気とともに吸引する工程を含んでいる。

上記粉末充填方法では、粉末容器４内に空気を供給することで、当該粉末容器４内への排出時に舞い上がった粉末Ｐ、特にカーボンや潤滑剤などの副原料の粉末Ｐを浮遊させることができる。そして、吸気源１２により粉末飛散防止フード３内を負圧にすることで、前記浮遊している粉末Ｐを空気とともに粉末飛散防止フード３内から吸引することができる。その結果、前記カーボンや潤滑剤などの副原料の粉末Ｐが粉末容器４の内壁に付着したり、粉末容器４内の粉末Ｐ上に堆積したりするのを抑制することができ、当該粉末容器４内におけるカーボンなどの副原料の偏析を抑制することができる。

〔実験例〕
つぎに本発明の粉末充填方法の実験例について説明するが、本発明はもとよりかかる実験例にのみ限定されるものではない。
<実験例１>
図４に示される粉末充填装置３１を用いて１０００ｋｇの粉末を粉末容器４内に充填した。粉末充填装置３１の構成は、給気菅３９の構成および配置を除いて、図１〜２に示される粉末充填装置１とほぼ同じであるので、共通する構成または要素には同じ番号を付し、簡単のため、それらについての説明は省略する。本実験で使用した給気菅３９は、断面矩形の角菅である。使用した粉末は、市販のアトマイズまたは還元鉄粉であり、銅２質量％、Ｃ（カーボン）０．８質量％、およびワックス（潤滑剤）０．８質量％からなる粉末である。

粉末飛散防止フード３の下部開口３ｂは８００ｍｍ×８００ｍｍであり、この下部開口３ｂの縁に接触して断面矩形（１０ｍｍ×１０ｍｍ）の給気菅３９を配置した。給気菅３９の下面３９ａには、２種類の吹出口を穿設した。角菅の幅方向中央に形成された第１吹出口４１ａと、幅方向端部に形成された第２吹出し口４１ｂである。両吹出口４１ａ，４１ｂは、いずれも直径１ｍｍｍの孔からなっている。菅軸方向に沿って、両吹出口４１ａ，４１ｂを交互に形成し、隣接する孔間の菅軸方向の距離は１５ｍｍであった。第１吹出口４１ａは、粉末容器４の内壁のほぼ中央部に向かう吹出し方向（真下を０°として壁側に１５°）となる孔であり、一方、第２吹出し口４１ｂは、前記粉末容器４の内壁の上端部に向かう吹出し方向（真下を０°として壁側に４５°）となる孔である。
この給気菅３９から０．０３ＭＰａの給気圧で空気を供給した。一方、粉末飛散防止フード３に接続されたダクト１３を介して当該粉末飛散防止フード３内の空気を０．０３ＭＰａの吸気圧で吸引した。

粉末容器４内に１０００ｋｇの粉末を充填した後、当該粉末容器４から粉末を所定量ずつ排出した。排出に際し、残粉量が２０ｋｇになるまでは、略４０ｋｇ排出する毎にカーボン濃度を測定した。カーボン濃度の測定箇所は粉末容器４の排出口である。残粉量が２０ｋｇになった後は、粉末を４ｋｇ排出する毎にカーボン濃度を測定した。

<実験例２>
実験例１において、給気菅３９の第２吹出し口４１ｂをテープで塞ぎ、給気菅９の第１吹出口４１ａからのみ空気を供給した以外は、実験例１と同様にしてカーボン濃度を測定した。

<比較実験例１>
給気菅３９からの給気を停止した以外は、実験例１と同様にしてカーボン濃度を測定した。
結果を表１および図５〜６に示す。図５は、実験例２（エアブロー有。１方向）と比較実験例１（エアブロー無）の結果を対比して示しており、図６は、実験例１（エアブロー有。２方向）と実験例２（エアブロー有。１方向）の結果を対比して示している。図５〜６において、縦軸はカーボン（Ｃ）濃度（％）であり、横軸は粉末容器内に残っている粉末の量、すなわち残粉量（ｋｇ）である。

表１において、「一定間隔」とは、前述したように残粉量が２０ｋｇになるまでは、略４０ｋｇずつ（一定間隔）排出してカーボン濃度を測定した区間のことであり、同じく「ラスト」とは、残粉量が２０ｋｇになった後に粉末を４ｋｇずつ排出してカーボン濃度を測定した区間のことである。また、「データＮｏ．」はデータポイントのことであり、例えばデータＮｏ．１は、最初に粉末を４０ｋｇ排出したときのデータポイントであり、データＮｏ．３は、粉末を１２１ｋｇ（略４０ｋｇ×３）排出したときのデータポイントである。なお、分かりやすくするために、測定初期（データＮｏ．１〜３）、中期（データＮｏ．１０〜１２）および後期（データＮｏ．２１〜２３）のデータポイントにおける測定結果だけを表示している。

表１および図５〜６より、粉末容器内に給気することにより粉末中のカーボンの偏析を抑制できることがわかる。エアブローがない比較実験例１の場合、粉末の排出開始時から排出終了時に至る間のカーボン濃度の最小値（０．６９５）と最大値（１．６９７）との差が１．００２であるのに対し、エアブロー（１方向）を行った実験例２では最小値（０．７７０）と最大値（０．９１５）との差は０．１４５と約１／７にまで小さくなった。さらに、エアブロー（２方向）を行った実験例１では最小値（０．７５７）と最大値（０．８１７）との差は０．０６と約１／１７にまで小さくなった。
また、エアブローを行う場合において、１方向で行うよりも２方向で行った方が、粉末中のカーボン濃度の偏析を更に抑制できることがわかる。

〔その他の変形例〕
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、給気菅として断面が円形の丸菅を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば断面が矩形の角管を用いることもできる。丸管の場合は、空気の吹出し角度の設定が容易である（例えば、斜め下方への吹出し角度の設定も容易である）という利点がある。

また、前述した実施形態では、空気の吹出し方向は２方向であったが、１方向だけでもよいし、３方向以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、粉末容器の粉末供給口の方が粉末飛散防止フードの下部開口よりも大きいが、その逆であってもよい。この場合は、粉末充填時には、粉末飛散防止フードの下端部分が粉末容器の上端部分を覆う状態となる。

また、前述した実施形態では、給気菅を計４本の菅で構成したが、１本または２本の菅で給気菅を構成することも可能である。１本の菅の場合、例えば粉末飛散防止フードの下端内側のほぼ全長に亘って配設された菅とすることにより、前述した実施形態のように、粉末容器の全体にわたり空気を供給することができ、排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態を効果的に維持することができる。

また、前述した実施形態では、粉末容器の矩形の粉末供給口に合わせて４本の給気菅を平面視で矩形状に配置しているが、例えば粉末容器の粉末供給口が円形の場合には、１本または複数の給気菅を平面視で円形に配置し、円形の粉末供給口に沿って吹出口を形成することが望ましい。これにより、粉末容器の全体にわたり空気を供給することができ、排出時に舞い上がった粉末の浮遊状態を効果的に維持することができる。

１ ：粉末充填装置
２ ：混合機
２ａ：粉末排出口
３ ：粉末飛散防止フード
３ａ：上部開口
３ｂ：下部開口
３ｃ：壁面
４ ：粉末容器
４ａ：粉末供給口
５ ：上端
６ ：ベース部
６ａ：下面
７ ：下端
９ ：給気菅
９ａ：吸気口
９ｂ：下面
１１：吹出口
１１ａ：第１吹出口
１１ｂ：第２吹出口
１２：吸気源
１３：ダクト
２０：取付具
２１：支持具
２１ａ：短辺
２１ｂ：長辺
２２：ボルト
２３：ブラケット
２３ａ：開口
２４：長孔
２５：ボルト
２６：ねじ孔
２７：ボルト
３１：粉末充填装置
３９：吸気菅
４１ａ：第１吹出口
４１ｂ：第２吹出口
５０：粉末飛散防止フード
５１：混合機
５２：粉末排出口
５３：粉末容器
５４：粉末供給口
５５：ダクト

Claims (5)

1. 鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末を粉末容器内に充填する粉末充填装置であって、
   前記主原料および副原料を混合して粉末を調製する混合機と、
   この混合機の下方に配置されており、かつ、当該混合機の下部の粉末排出口からの粉末を受ける上部開口、および前記粉末容器の上端の粉末供給口に対応する大きさと形状の下部開口を有する粉末飛散防止フードと
   を備えており、
   前記粉末飛散防止フードの下端内側に、前記粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する給気菅が配設されており、かつ、
   前記粉末飛散防止フードに、当該粉末飛散防止フード内を負圧にして前記浮遊している粉末を空気とともに吸引する吸気源が接続されている、粉末充填装置。
2. 前記給気菅に吹出し方向が異なる複数種類の吹出口が形成されている、請求項１に記載の粉末充填装置。
3. 前記給気菅に、吹出し方向が粉末容器の内壁中央部に向かう第１吹出口と、吹出し方向が粉末容器の内壁上端部に向かう第２吹出口とが形成されている、請求項２に記載の粉末充填装置。
4. 前記粉末飛散防止フードの下部開口が矩形であり、
   前記粉末飛散防止フードの下端内側に、矩形の各辺に対応して計４本の給気菅が設けられており、
   前記給気菅は丸管であり、
   各給気菅は、吹出角度が調整できるように、前記粉末飛散防止フードの内壁面に固定された取付具に当該給気菅の軸回りに回動可能に取り付けられている、請求項２または請求項３に記載の粉末充填装置。
5. 鉄系材料を主原料とし少なくともカーボンを副原料として含む粉末を粉末容器内に充填する粉末充填方法であって、
   混合機を用いて前記主原料および副原料を混合して前記粉末を調製する工程、
   調整した粉末を粉末飛散防止フードを介して当該粉末飛散防止フードの下方に配設された粉末容器内に排出する工程、
   前記粉末容器内への排出時に舞い上がった粉末を浮遊させる空気を供給する工程、および
   前記粉末飛散防止フード内を負圧にして前記浮遊している粉末を空気とともに吸引する工程を含む、粉末充填方法。