JP2018205238A - 粉体流量計、粉体供給機構、粉体流量の測定方法、および粉体流量計の掃除方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測定誤差を低減することができる粉体流量計を提供する。【解決手段】粉体流量計３０は、搬送路Ｌを移動する粉体Ｐの流量を測定する粉体流量計であって、搬送路Ｌに設けられ、粉体Ｐが衝突する抵抗体３１Ａと、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を検出する検出器３３と、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を抵抗体３１Ａから検出器３３に伝達する衝撃力伝達部材３２と、衝撃力伝達部材３２を回動可能に保持する制動部材３４と、を有し、抵抗体３１Ａは、粉体Ｐが上流側から下流側に貫通する通路３１ａを備え、衝撃力伝達部材３２は、その一端３２ａが抵抗体３１Ａに連結され、他端３２ｂが制動部材３４に回動可能に保持され、一端３２ａと他端３２ｂとの間に検出器３３が連結され、検出器３３で検出された粉体Ｐの衝撃力に基づいて粉体Ｐの流量が算出される。【選択図】図１

Description

本発明は、粉体流量計、粉体供給機構、粉体流量の測定方法、および粉体流量計の掃除方法に関する。

従来より、粉体や液体などの流体が供給される輸送管内を移動する流体の流量を測定する装置として、流体の衝撃力を利用して流体の流量を算出する衝撃式の流量計が用いられている。

このような衝撃式の流量計として、例えば、粉粒体が自由落下する方向に対して検出板を傾斜させて配置して粉粒体を検出板に衝突させるか、検出板を鉛直に配置して粉粒体を検出板に対して斜めまたは水平に衝突させる衝撃式粉粒体流量計がある。この衝撃式粉粒体流量計では、粉粒体が検出板に当たるときに発生する衝撃荷重（特に、粉粒体を検出板に対して斜めまたは水平に衝突させる場合には、その水平分力）を計測することにより、粉粒体の流量を測定している（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５７−１８９０１３号公報

しかしながら、従来の衝撃式粉粒体流量計では、検出板を傾斜させて配置している場合、検出板の上流側または下流側において気圧が変動すると、検出板に作用する風圧の変動が大きくなり易い。そのため、粉粒体の粉体流量の測定誤差が大きくなり易いという問題があった。

また、検出板を鉛直に配置している場合、検出板に作用する風圧は抑えられるが、粉粒体の流れを一定の斜め方向に変換する必要があり、粉粒体の流れ方向の変換によって粉粒体の流量が変動し易い。そのため、粉粒体の流量の測定に誤差が生じ易いという問題があった。

本発明の一態様は、測定誤差を低減することができる粉体流量計を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る粉体流量計は、搬送路を移動する粉体の流量を測定する粉体流量計であって、前記搬送路に設けられ、前記粉体が衝突する抵抗体と、前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を検出する検出器と、前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を前記抵抗体から前記検出器に伝達する衝撃力伝達部材と、前記衝撃力伝達部材を回動可能に保持する制動部材と、を有し、前記抵抗体は、前記粉体が上流側から下流側に貫通する通路を備え、前記衝撃力伝達部材は、その一端が前記抵抗体に連結され、他端が前記制動部材に回動可能に保持され、前記一端と前記他端との間に前記検出器が連結され、前記検出器で検出された前記粉体の衝撃力に基づいて前記粉体の流量が算出される。

本発明の一態様によれば、測定誤差を低減することができる。

本発明の実施形態に係る粉体流量計を適用した粉体供給機構の構成を壁面の一部を外した状態で簡略に示す図である。 図１のＡ−Ａ方向から見た図である。 図１の部分拡大図であり、図２のI−I断面図である。 抵抗体の上面図である。 図４に示す抵抗体のII−II断面図である。 図１および図３において、粉体流量計の掃除時、蓋部を上方に移動した状態を簡略に示す図である。 図１および図３において、粉体流量計の掃除時、蓋部を上方に移動した後、衝撃力伝達部材を押し下げて回転させた状態を簡略に示す図である。 抵抗体の他の構成の一例を示す上面図である。 図８に示す抵抗体のIII−III断面図である。 抵抗体の他の構成の一例を示す上面図である。 図１０に示す抵抗体のIV−IV断面図である。 抵抗体の他の構成の一例を示す上面図である。 図１２に示す抵抗体のV−V断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において、粉体供給機構の高さ方向の一方を上または上方といい、粉体供給機構の高さ方向の他方を下または下方という場合がある。また、本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用い、粉体供給機構の幅方向をＸ方向とし、奥行き方向をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向とする。

＜粉体供給機構＞
本実施形態に係る粉体流量計を適用した粉体供給機構について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る粉体流量計を適用した粉体供給機構の構成を壁面の一部を外した状態で簡略に示す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ方向から見た図であり、図３は、図１の部分拡大図であり、図２のI−I断面図である。図１〜図３に示すように、粉体供給機構１０は、粉体供給部２０、粉体流量計３０、および制御部４０を有する。なお、図１中、矢印方向は、粉体Ｐの流れの主方向を表す。また、図１および図３では、説明の便宜のため、粉体流量計３０の制動部材３４、天板３６、および蓋部３９を部分断面（図２のI−I断面）で示す。

（粉体供給部）
粉体供給部２０は、粉体Ｐを搬送路Ｌに供給する。粉体供給部２０は、粉体Ｐを貯留する粉体貯留部２１と、粉体貯留部２１に連結されたスクリューフィーダ２２と、スクリューフィーダ２２を駆動する駆動部２３とを有する。なお、本実施形態では、粉体の供給手段として、スクリューフィーダが用いられているが、粉体Ｐを搬送路Ｌに供給することができればよく、例えば、パンコンベアやロータリーバルブなどの公知の供給手段を用いることができる。

粉体供給部２０から搬送路Ｌに排出された粉体Ｐは、搬送路Ｌ内を落下して、粉体流量計３０の近傍を通過する。

（粉体流量計）
粉体流量計３０は、粉体供給部２０よりも粉体Ｐの流れ方向の下流側に設けられている。粉体流量計３０は、搬送路Ｌを移動する粉体Ｐの流量を測定する。なお、粉体流量計３０において測定する粉体Ｐの流量は、例えば、粉体Ｐの質量流量である。

粉体流量計３０は、抵抗体３１Ａ、衝撃力伝達部材３２、検出器３３、および制動部材３４を有する。

抵抗体３１Ａは、搬送路Ｌの途中に設けられている。抵抗体３１Ａは、粉体Ｐの流れの主方向から見たとき、搬送路Ｌの水平方向における断面の大きさよりも大きく形成されている。抵抗体３１Ａの構成を図４および図５に示す。図４は、抵抗体３１Ａの上面図である。図５は、図４に示す抵抗体３１ＡのII−II断面図であり、図４および図５に示すように、抵抗体３１Ａは、２本の横梁３１１Ａと、２本の横梁３１１Ａに架け渡された６本の縦梁３１２Ａとを有する。抵抗体３１Ａは、横梁３１１Ａと縦梁３１２Ａとにより、格子状に形成されている。

横梁３１１Ａは、板状に形成された部材である。横梁３１１Ａは、粉体Ｐの流れの主方向に対し垂直な垂直面３１１ａを有する。垂直面３１１ａは、上流側から衝突する粉体Ｐを受けている。

縦梁３１２Ａは、板状に形成された部材である。縦梁３１２Ａは、粉体Ｐの流れの主方向に対し垂直な垂直面３１２ａを有する。垂直面３１２ａは、上流側から衝突する粉体Ｐを受けている。

抵抗体３１Ａは、抵抗体３１Ａを上流側から下流側に貫通する通路３１ａを有する。通路３１ａは、横梁３１１Ａと縦梁３１２Ａとにより柵状に囲んで形成される四角形の隙間である。粉体Ｐが搬送路Ｌの上流側から抵抗体３１Ａに落下してくると、粉体Ｐは抵抗体３１Ａに衝突する。抵抗体３１Ａに衝突した粉体Ｐは、縦梁３１２Ａで跳ねたり、落下してくる粉体Ｐと衝突するなどして、通路３１ａに落ちる。通路３１ａに落ちた粉体Ｐは、上流側から下流側に通路３１ａを通過する。通路３１ａを通過した粉体Ｐは、粉体供給部２０よりも粉体Ｐの流れの下流側に設けられている、図示しない粉体処理部に供給される。前記粉体処理部は、粉体Ｐを処理する。前記粉体処理部としては、例えば、自熔炉、転炉、精製炉、溶解炉、燃焼炉、化学反応槽などが挙げられる。

また、粉体Ｐが抵抗体３１Ａの通路３１ａを通過する際、粉体Ｐが抵抗体３１Ａに衝突することで、抵抗体３１Ａは、粉体Ｐから衝撃を受ける。抵抗体３１Ａが粉体Ｐから受けた衝撃は、衝撃力伝達部材３２に伝達される。

また、空気などの気流が、搬送路Ｌの上流側から下流側に向かって、粉体Ｐと共に通過する。抵抗体３１Ａの上流側または下流側において気圧が変動しても、抵抗体３１Ａは通路３１ａを有しているので、気流は通路３１ａを通過する。そのため、抵抗体３１Ａに風圧が作用するのを抑制することができる。これにより、粉体Ｐの流量の測定誤差を低減することができる。

なお、本実施形態では、粉体Ｐの流れの主方向から見たときの抵抗体３１Ａの大きさは、搬送路Ｌの水平方向における断面の大きさよりも大きくしているが、これに限定されない。粉体Ｐの流れの主方向から見たときの抵抗体３１Ａの大きさは、搬送路Ｌ内を移動する粉体Ｐが抵抗体３１Ａに衝突できればよく、搬送路Ｌの水平方向における断面の大きさと同等またはそれより小さくてもよい。

また、本実施形態では、横梁３１１Ａの本数は２本とし、縦梁３１２Ａは６本としているが、横梁３１１Ａおよび縦梁３１２Ａの本数は、これに限定されない。

衝撃力伝達部材３２は、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を抵抗体３１Ａから検出器３３に伝達する。衝撃力伝達部材３２の一端３２ａは、抵抗体３１Ａに連結され、他端３２ｂは、制動部材３４に回動可能に保持されている。衝撃力伝達部材３２の一端３２ａには抵抗体３１Ａが連結されているため、後述する衝撃力伝達部材３２の連結部材３５を支点とすると、一端３２ａ側の方が他端３２ｂ側よりも重い。そのため、衝撃力伝達部材３２は、連結部材３５を支点として、他端３２ｂ側を上方にして傾こうとする。本実施形態では、他端３２ｂは、溝部３４ａ内に収容されているので、制動部材３４の溝部３４ａの底面に押圧されて、上方への移動が制止された状態で、溝部３４ａ内に保持されている。

また、衝撃力伝達部材３２は、その一端３２ａと他端３２ｂとの間に検出器３３が連結されている。本実施形態では、衝撃力伝達部材３２は、その一端３２ａと他端３２ｂとの間に、検出器３３に着脱自在に連結される連結部材３５を有する。衝撃力伝達部材３２は、連結部材３５により検出器３３と連結されている。

連結部材３５は、衝撃力伝達部材３２を検出器３３から着脱自在に固定できる部材であれば、特に限定されず、例えば、カラビナやフックなどを用いることができる。これにより、検出器３３への衝撃力伝達部材３２の取り付けや取り外しを容易に行うことができる。

また、衝撃力伝達部材３２は、連結部材３５を、衝撃力伝達部材３２の中央部の近傍に有することが好ましく、衝撃力伝達部材３２の重心の近傍に有することがより好ましい。これにより、衝撃力伝達部材３２は、検出器３３にバランス良く吊り下げることができると共に、連結部材３５の負担を軽減することができる。

抵抗体３１Ａに粉体Ｐが落下して衝突すると、抵抗体３１Ａには粉体Ｐから下向きの衝撃力がかかる。下向きの力は、衝撃力伝達部材３２と連結部材３５を介して検出器３３によって支えられる。抵抗体３１Ａに衝突する粉体Ｐの供給量が多いほど、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力は大きくなるので、検出器３３の受ける力は大きくなる。

ここで、抵抗体３１Ａに粉体Ｐが落下して衝突することで、衝撃力伝達部材３２は、連結部材３５を支点として、図１および図３において反時計方向に回転しようとする。連結部材３５を支点とすることで、衝撃力伝達部材３２に働く力は、連結部材３５から抵抗体３１Ａ側（一端３２ａ側）と、連結部材３５から溝部３４ａ側（他端３２ｂ側）とに分けられる。

連結部材３５から抵抗体３１Ａ側（一端３２ａ側）には、連結部材３５を支点として、下向きの回転力が働く。一方、連結部材３５から溝部３４ａ側（他端３２ｂ側）には、上向きの回転力が働く。このとき、制動部材３４の他端３２ｂは溝部３４ａで抑えられるため、溝部３４ａで前記上向きの回転力に対して反作用の力を受ける。よって、前記下向きの回転力と、前記上向きの回転力に対する反作用力とにより、連結部材３５から抵抗体３１Ａ側（一端３２ａ側）と、連結部材３５から溝部３４ａ側（他端３２ｂ側）とには、それぞれ、連結部材３５が上向きに凸となる曲げ力がかかる。

ところで、粉体Ｐの流量が変化すると、抵抗体３１Ａが粉体Ｐから受ける衝撃力は経時的に変化する。短時間でも衝撃力が大きくなることが想定される場合は、抵抗体３１Ａの強度、衝撃力伝達部材３２の強度、および検出器３３の測定可能範囲などに余裕を持たせておくことが望ましい。

抵抗体３１Ａの強度、衝撃力伝達部材３２の強度、および検出器３３の測定可能範囲などに余裕を大きく持たせる代わりに、検出器３３として、例えば、バネなどの弾性体を用いることができる。弾性体を用いることにより、衝撃力の一部を弾性体である検出器３３で吸収させることができるので、衝撃力伝達部材３２に作用する衝撃力、抵抗体３１Ａに作用する衝撃力、検出器３３で測定する衝撃力などを経時的に分散して平均化することができる。特に、抵抗体３１Ａが粉体Ｐから受ける、経時的に変化する衝撃力の緩和に有効である。

衝撃力を検出器３３の弾性体で吸収する場合、連結部材３５は支点ではなくなり、他端３２ｂが支点として働くようになる。このとき、衝撃力伝達部材３２は、実質的に他端３２ｂを支点として回転するように動くので、連結部材３５に余計な力がかからず、連結部材３５が上向きに凸となる曲げ力を抑制することができる。

また、検出器３３として弾性体を用いる場合、粉体Ｐの衝撃力は、検出器３３の長さ（伸び）によって測定することができる。

また、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂは、制動部材３４によって溝部３４ａ内に回動可能に保持されている。そのため、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力によって、衝撃力伝達部材３２が振動したり移動する力が作用しても、他端３２ｂの位置は制動部材３４の溝部３４ａ内に保持させることができる。これにより、検出器３３の姿勢を安定させることができるので、粉体Ｐの衝撃力を検出器３３で安定して検出することができる。よって、検出器３３における粉体Ｐの流量の測定誤差を小さくすることができる。

検出器３３は、抵抗体３１Ａに粉体Ｐが衝突した時に抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を検出する。検出器３３は、その一端３３ａが搬送路Ｌと連通した空間Ｓの天板（検出器支持部）３６の連結部材３７に連結され、空間Ｓの天板３６に吊り下げた状態で設けられている。また、検出器３３の他端３３ｂは、連結部材３５により、衝撃力伝達部材３２と連結されている。

検出器３３は、抵抗体３１Ａに粉体Ｐが衝突して、衝撃力伝達部材３２の一端３２ａが、制動部材３４の溝部３４ａ内に収容されている他端３２ｂを支点に下方に下がった時の衝撃力伝達部材３２の移動量を力または変位として検出する。これにより、検出器３３は、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を検出する。

検出器３３としては、抵抗体３１Ａに粉体Ｐが衝突した時に抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を検出することができるものであれば、特に限定されない。検出器３３としては、例えば、歪ゲージ式、静電容量式、磁歪式などを使用することができる。

検出器３３は、連結部材３５と天板３６との間に設けられている。そのため、検出器３３は、抵抗体３１Ａから離れた場所に設置されている。よって、検出器３３に粉体Ｐが衝突することを防ぐことができるので、検出器３３の破損などを抑制することができる。

制動部材３４は、衝撃力伝達部材３２を回動可能に保持している。制動部材３４は、搬送路Ｌと連通した空間Ｓの天板３６の開口部３６ａに着脱可能に設けた蓋部３９の下方の面（衝撃力伝達部材３２との接触面）に設けられている。本実施形態では、制動部材３４は、蓋部３９と共に、天板３６に着脱可能に構成されている。

制動部材３４は、制動部材３４の長手方向における断面形状がチャンネル構造に形成されており、一対の対応した側面（凸部）と、前記一対の側面同士の間に形成された溝部３４ａとを有する。溝部３４ａは、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂが収容可能な大きさの幅を有している。衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂは、溝部３４ａ内に挟み込まれて収容されている。そのため、抵抗体３１Ａに大きな衝撃が加わった場合でも、他端３２ｂの位置がずれるのを抑制することができ、衝撃力伝達部材３２の姿勢を安定して維持することができる。

なお、本実施形態では、制動部材３４は、長手方向における断面形状がチャンネル構造に形成されているが、これに限定されない。例えば、制動部材３４は、制動部材３４の衝撃力伝達部材３２との接触面側に一対の凸部を有し、前記一対の凸部同士の間に形成される溝部に、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂが挟み込まれるように収容できるように構成されていればよい。

また、天板３６は、天板３６と着脱可能な蓋部３９に設けた制動部材３４の両側に、それぞれ、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂの両端を保持する補助制動部材３８を有する。本実施形態では、補助制動部材３８は、制動部材３４と同様、補助制動部材３８の長手方向における断面形状がチャンネル構造に形成されている。補助制動部材３８は、衝撃力伝達部材３２の長手方向から見たとき、制動部材３４と略同じ長さの幅を有している。そのため、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂは、制動部材３４の溝部３４ａおよび補助制動部材３８の溝部３８ａに挟み込まれた状態で収容されている。よって、蓋部３９を天板３６から外して開口部３６ａを開いた場合のように他端３２ｂは制動部材３４で保持されない場合にも、補助制動部材３８の溝部３８ａで衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂを仮止めすることができる。これにより、他端３２ｂの位置が移動しないように保持することができる。

なお、補助制動部材３８の溝部３８ａの底面は、制動部材３４の溝部３４ａの底面よりも上方に位置している。そのため、制動部材３４で他端３２ｂを保持している場合、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂは、溝部３４ａ内に保持される。一方、開口部３６ａが開放されている場合、他端３２ｂは、溝部３８ａ内に保持される。なお、本実施形態では、溝部３８ａの底面は、溝部３４ａの底面よりも上方に位置しているが、溝部３４ａの底面と略同じ位置とし、制動部材３４と補助制動部材３８とで他端３２ｂを保持させるようにしてもよい。

このように、粉体流量計３０は、衝撃力伝達部材３２の途中を検出器３３に連結しつつ、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂを制動部材３４の溝部３４ａに回動可能に保持している。そのため、他端３２ｂの位置は制動部材３４の溝部３４ａ内または溝部３８ａ内に安定して保持させることができるので、粉体Ｐの流量の測定誤差を小さくすることができる。

（制御部）
制御部４０は、制御プログラムや各種記憶情報を格納する記憶手段と、制御プログラムに基づいて動作する演算手段とを有している。制御部４０は、演算手段が記憶手段に格納されている制御プログラムなどを読み出して実行する。制御部４０は、粉体流量計３０の測定結果が送られると、粉体流量計３０の測定結果に基づいて、粉体Ｐの衝撃力から粉体Ｐの流量を算出する。また、制御部４０は、粉体流量計３０の測定結果に基づいて、粉体供給部２０の各部を制御して、搬送路Ｌに供給される粉体Ｐの供給量を制御する。これにより、粉体Ｐは、図示しない粉体処理部に定量的に供給される。

粉体Ｐの衝撃力と粉体Ｐの流量との関係は、予め試験などにより求められている。例えば、粉体Ｐの衝撃力と粉体の流量とは比例関係にある。よって、予め試験などにより求められた、粉体Ｐの衝撃力と粉体Ｐの流量との関係に基づいて、粉体Ｐの衝撃力から粉体Ｐの流量が換算される。

（粉体流量の測定方法）
以上のように構成された粉体供給機構１０では、本実施形態に係る粉体流量計３０を用いることで、以下のように、粉体Ｐの流量を測定する。本実施形態に係る粉体流量計３０を用いた粉体Ｐの流量の測定方法について説明する。

抵抗体３１Ａに粉体Ｐが衝突することにより、抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力によって、衝撃力伝達部材３２の一端３２ａが、制動部材３４の溝部３４ａ内に保持されている他端３２ｂを支点として下方に移動する。検出器３３で、一端３２ａの移動量から粉体Ｐの衝撃力を検出する。検出器３３で検出された粉体Ｐの衝撃力の値は、制御部４０に送られる。制御部４０は、検出された粉体Ｐの衝撃力の値から粉体Ｐの流量を算出する。

本実施形態に係る粉体流量の測定方法によれば、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂを制動部材３４の溝部３４ａ内に保持させることで、検出器３３の姿勢を安定させて粉体Ｐの衝撃力を検出できるので、粉体Ｐの流量の測定誤差を低減しつつ測定することができる。

（粉体流量計の掃除方法）
粉体供給機構１０の運転状況、または粉体Ｐの形状や大きさなどによっては、粉体Ｐや塊状異物が抵抗体３１Ａの表面に乗っていたり、抵抗体３１Ａの通路３１ａに挟まってしまうなど、粉体Ｐが抵抗体３１Ａに残っている場合がある。このような場合は、抵抗体３１Ａの掃除または交換をする必要がある。次に、本実施形態に係る粉体流量計３０による粉体流量計３０の掃除方法について説明する。

図６は、粉体流量計３０の掃除時、蓋部３９を上方に移動した状態を簡略に示す図である。図６に示すように、制動部材３４が取り付けられている蓋部３９を天板３６よりも上方に移動して、制動部材３４を衝撃力伝達部材３２から離す。このとき、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂの両側は、天板３６の下方の面（衝撃力伝達部材３２との接触面）に設けた補助制動部材３８の溝部３８ａに挟み込まれた状態を維持している。

その後、開口部３６ａから器具または作業員の手などを空間Ｓの内部に侵入させて、他端３２ｂを下方に押し下げる。図７に、衝撃力伝達部材３２を下方に押し下げた状態を簡略に示す。この結果、図７に示すように、連結部材３５と連結部材３７とを軸として、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂを下向き（搬送路Ｌの下流側）に衝撃力伝達部材３２を回転させながら移動させる。これにより、抵抗体３１Ａを傾斜させることができる。また、他端３２ｂを小さく上下方向に振動させ、抵抗体３１Ａを上下方向に振動させたりする。抵抗体３１Ａを傾斜させたり、振動させたりなどすることで、抵抗体３１Ａの上面に残っている粉体Ｐや、抵抗体３１Ａの通路３１ａに詰まっている粉体Ｐなどを抵抗体３１Ａから下方に落とし、除去することができる。なお、抵抗体３１Ａを傾斜させたり、振動させたりなどしても、抵抗体３１Ａの上面に残っている粉体Ｐや、抵抗体３１Ａの通路３１ａに詰まっている粉体Ｐなどを直ぐには落下させることができない場合がある。この場合には、開口部３６ａから、例えば、圧縮空気噴射ノズルなどを侵入させて、圧縮空気を吹き付けて、粉体Ｐを抵抗体３１Ａから除去するようにしてもよい。

抵抗体３１Ａに残っている粉体Ｐを除去した後、衝撃力伝達部材３２の他端３２ｂを連結部材３５と連結部材３７とを軸として、他端３２ｂを上向きに衝撃力伝達部材３２を回転させながら移動させる。これにより、他端３２ｂを天板３６の下方の面に設けた補助制動部材３８の溝部３８ａに保持させる。その後、蓋部３９を天板３６の開口部３６ａに戻す。これにより、粉体流量計３０の掃除を終了する。

よって、本実施形態に係る粉体流量計３０の掃除方法によれば、粉体流量計３０を搬送路Ｌから取り出すことや、衝撃力伝達部材３２を検出器３３から取り外すことなどの作業を要することはない。よって、簡易に粉体流量計３０の掃除を行うことができる。

このように、粉体供給機構１０は、本実施形態に係る粉体流量計３０を備えているので、粉体Ｐの流量を誤差を小さくして安定して測定することができると共に、粉体流量計３０の掃除を簡易に行うことができる。

よって、粉体供給機構１０は、自熔炉、転炉、精製炉、溶解炉、燃焼炉、化学反応槽などの粉体処理部に粉体を供給する粉体供給機構として有効に用いることができる。粉体供給機構１０は、粉体流量計３０を備えているので、所定量の粉体を安定して供給するように調整することができる。

なお、本実施形態では、抵抗体３１Ａは、粉体Ｐの流れの主方向に対し垂直な垂直面３１２ａを有する縦梁３１２Ａを用いて、格子状に形成されているが、抵抗体３１Ａの構成はこれに限定されない。抵抗体３１Ａの構成の変形例を以下に示す。

図８および図９に、抵抗体３１Ａの構成の変形例の一例を示す。図８は、抵抗体の他の構成の一例を示す上面図である。図９は、図８に示す抵抗体のIII−III断面図である。図８および図９に示すように、抵抗体３１Ｂは、粉体Ｐの流れの主方向に対し一方の方向に傾斜させた傾斜面３１２ｂを有する縦梁３１２Ｂにより、ルーバー状に形成されている。図８および図９では、抵抗体３１Ｂは、２本の横梁３１１Ｂと、２本の横梁に架け渡された８本の縦梁３１２Ｂとを有する。各横梁３１１Ｂは、上流側から衝突する粉体Ｐを受ける垂直面３１１ｂを有する。垂直面３１１ｂは、粉体Ｐの流れの主方向に対し垂直な面である。一方、各縦梁３１２Ｂは、上流側から衝突する粉体Ｐを側方に流す傾斜面３１２ｂを有する。傾斜面３１２ｂは、下流側に向かうにしたがって側方に突き出すように形成されている。

抵抗体３１Ｂは、横梁３１１Ｂと縦梁３１２Ｂとにより形成された通路３１ｂを有する。通路３１ｂは、抵抗体３１Ｂの上流側から下流側に貫通し、通路３１ｂを粉体Ｐや気流が通過する。よって、抵抗体３１Ｂの上流側または抵抗体３１Ｂの下流側において気圧が変動した場合、気流が抵抗体３１Ｂの通路３１ｂを通過することで、抵抗体３１Ｂに風圧が作用するのを抑制することができるので、粉体Ｐの流量の測定誤差を低減することができる。

また、抵抗体３１Ｂは、上流側から衝突する粉体Ｐを側方に流す傾斜面３１２ｂを有する。そのため、傾斜面３１２ｂに衝突した粉体Ｐが傾斜面３１２ｂを転がり落ちるので、傾斜面３１２ｂに粉体Ｐが堆積することを抑制することができる。さらに、図８および図９に示すように、粉体Ｐの流れの主方向から見て、通路３１ｂは傾斜面３１２ｂによって隙間なく塞がれている。そのため、抵抗体３１Ｂを通過する粉体Ｐのうち、抵抗体３１Ｂに衝突する粉体Ｐの割合を多くすることができるので、粉体Ｐの流量の測定精度を向上させることができる。

なお、図８および図９では、横梁３１１Ｂは２本とし、縦梁３１２Ｂは８本としているが、横梁３１１Ｂおよび縦梁３１２Ｂの本数は特に限定されない。また、図８および図９では、傾斜面３１２ｂは、平面に形成されているが、下流側に向かうにつれ側方（図９において、左側方または右側方）に突き出す面であればよく、曲面でもよい。また、図８および図９では、傾斜面３１２ｂは、縦梁３１２Ｂのみに形成されているが、粉体Ｐの堆積を抑制することができれば、特に限定されない。例えば、傾斜面３１２ｂは、横梁３１１Ｂのみに形成されてもよいし、縦梁３１２Ｂおよび横梁３１１Ｂの両方に形成されてもよい。

図１０および図１１に、抵抗体３１Ａの構成の他の変形例の一例を示す。図１０は、抵抗体の他の構成の一例を示す上面図である。図１１は、図１０に示す抵抗体のIV−IV断面図である。図１０および図１１に示すように、抵抗体３１Ｃは、傾斜面３１２ｃ−１を有する縦梁３１２Ｃ−１と、傾斜面３１２ｃ−２を有する縦梁３１２Ｃ−２とにより、ルーバー状に形成されている。図１０および図１１では、傾斜面３１２ｃ−１は、粉体Ｐの流れの主方向に対し第１側方（図１１において左側方）側に傾斜させた面であり、傾斜面３１２ｃ−２は、第１側方とは反対方向である第２側方（図１１において右側方）側に傾斜させた面である。

図１０および図１１では、抵抗体３１Ｃは、２本の横梁３１１Ｃと、２本の横梁に架け渡された８本の縦梁３１２Ｃとを有する。各横梁３１１Ｃは、上流側から衝突する粉体Ｐを受ける垂直面３１１ｃを有する。垂直面３１１ｃは、粉体Ｐの流れの主方向に対し垂直な面である。一方、各縦梁３１２Ｃは、上流側から衝突する粉体Ｐを側方に流す傾斜面３１２ｃを有する。８本の縦梁３１２Ｃのうち、第１側方（図１１において左側方）側の４本の縦梁３１２Ｃ−１は、それぞれ、上流側から衝突する粉体Ｐを第１側方に流す傾斜面３１２ｃ−１を有する。第１側方とは反対方向である第２側方（図１１において右側方）側の４本の縦梁３１２Ｃ−２は、それぞれ、上流側から衝突する粉体Ｐを第２側方に流す傾斜面３１２ｃ−２を有する。なお、図１０および図１１では、傾斜面３１２ｃ−１、３１２ｃ−２は、それぞれ、異なる縦梁３１２Ｃに形成されている。

抵抗体３１Ｃは、横梁３１１Ｃと縦梁３１２Ｃとにより形成された通路３１ｃを有する。通路３１ｃは、抵抗体３１Ｃを上流側から下流側に貫通し、通路３１ｃを粉体Ｐや気流が通過する。よって、抵抗体３１Ｃの上流側または抵抗体３１Ｃの下流側において気圧が変動した場合、気流が抵抗体３１Ｃの通路３１ｃを通過することで、抵抗体３１Ｃに風圧が作用するのを抑制することができるので、粉体Ｐの流量の測定誤差を低減することができる。

また、図１０および図１１に示すように、粉体Ｐの流れの主方向から見て、通路３１ｃは傾斜面３１２ｃによって隙間なく塞がれている。そのため、抵抗体３１Ｃを通過する粉体Ｐのうち、抵抗体３１Ｃに衝突する粉体Ｐの割合を多くすることができるので、粉体Ｐの流量の測定精度を向上させることができる。

さらに、抵抗体３１Ｃは、上流側から衝突する粉体Ｐを側方に流す傾斜面３１２ｃを有する。傾斜面３１２ｃに衝突した粉体が傾斜面３１２ｃを転がり落ちるので、傾斜面３１２ｃに粉体Ｐが堆積することを抑制することができる。また、四つの傾斜面３１２ｃ−１は、粉体Ｐを第１側方（図１１において左側方）側に流すように傾斜し、四つの傾斜面３１２ｃ−２は、第２側方（図１１において右側方）側に流すように傾斜している。そのため、粉体Ｐの流れの主方向から見ると隙間なく塞がっている通路３１ｃに粉体Ｐが詰まることを抑制することができる。

また、傾斜面３１２ｃ−１と傾斜面３１２ｃ−２とは、抵抗体３１Ｃ内で、同枚数および同角度で対称配置されている。すなわち、傾斜面３１２ｃ−１と傾斜面３１２ｃ−２とは、粉体Ｐの流れの主方向に対して対称配置されている。そのため、抵抗体３１Ｃは、傾斜面３１２ｃ−１に作用する衝撃力の水平方向分力と、傾斜面３１２ｃ−２に作用する衝撃力の水平方向分力とを相殺することができる。

なお、図１０および図１１では、横梁３１１Ｃは２本とし、縦梁３１２Ｃは８本としているが、横梁３１１Ｃおよび縦梁３１２Ｃの本数は特に限定されない。また、図１０および図１１では、傾斜面３１２ｃは、平面に形成されているが、下流側に向かうにつれ側方（図１０において左側方または右側方）に突き出す面であればよく、曲面でもよい。

図１２および図１３に、抵抗体３１Ａの構成の他の変形例の一例を示す。図１２は、抵抗体の他の構成の一例を示す上面図である。図１３は、図１２に示す抵抗体の他の構成のV−V断面図である。図１２および図１３に示すように、抵抗体３１Ｄは、円筒状に形成された縦梁３１２Ｄにより、格子状に形成されている。図１２および図１３では、抵抗体３１Ｄは、２本の横梁３１１Ｄと、２本の横梁に架け渡された４本の縦梁３１２Ｄとを有する。各横梁３１１Ｄは、上流側から衝突する粉体Ｐを受ける垂直面３１１ｄを有する。垂直面３１１ｄは、粉体Ｐの流れの主方向に対し垂直な面である。一方、各縦梁３１２Ｄは、上流側から衝突する粉体Ｐを側方に流す曲面３１２ｄを有する。曲面３１２ｄは、下流側に向かうにつれ側方に突き出す面である。

各縦梁３１２Ｄは、上流側から衝突する粉体Ｐを第１側方（図１３において左側方）に流す曲面３１２ｄ−１と、上流側から衝突する粉体Ｐを第１側方とは反対方向である第２側方（図１３において右側方）に流す曲面３１２ｄ−２とを有する。

抵抗体３１Ｄは、横梁３１１Ｄと縦梁３１２Ｄとにより形成された通路３１ｄを有する。通路３１ｄは、抵抗体３１Ｄを上流側から下流側に貫通し、通路３１ｄを粉体Ｐや気流が通過する。よって、抵抗体３１Ｄの上流側または抵抗体３１Ｄの下流側において気圧が変動した場合、気流が抵抗体３１Ｄの通路３１ｄを通過することで、抵抗体３１Ｄに風圧が作用するのを抑制することができるので、粉体Ｐの流量の測定誤差を低減することができる。

また、抵抗体３１Ｄは、上流側から衝突する粉体Ｐを側方に流す曲面３１２ｄを有する。曲面３１２ｄに衝突した粉体Ｐが曲面３１２ｄを転がり落ちるので、曲面３１２ｄに粉体Ｐが堆積することを抑制することができる。

抵抗体３１Ｄは、粉体Ｐの流れの主方向から見て通路３１ｄの大きさが変化する方向に、曲面３１２ｄを揺動可能に支持する支持部３１４ｄを有する。本実施形態では、支持部３１４ｄは、縦梁３１２Ｄの内部に設けられ、円柱状に形成された丸部材である。支持部３１４ｄと縦梁３１２Ｄとの間には隙間があるので、縦梁３１２Ｄは支持部３１４ｄの周囲を揺動可能に支持されるので、曲面３１２ｄは揺動可能である。縦梁３１２Ｄは、粉体Ｐの衝撃力の水平方向分力によって揺動し、重力によって元の位置に戻る。そのため、大きな粉体Ｐが衝突した場合、または多量の粉体Ｐが一気に衝突した場合、通路３１ｄが広がるので、粉体Ｐが通路３１ｄに詰まるリスクを低減することができる。また、大きな粉体Ｐが通路３１ｄを通過した後、通路３１ｄは元の大きさに戻る。

また、抵抗体３１Ｄは、曲面３１２ｄ−１と曲面３１２ｄ−２とを有する。曲面３１２ｄ−１と曲面３１２ｄ−２とは対称配置されている。そのため、曲面３１２ｄ−１に作用する衝撃力の水平方向分力と、曲面３１２ｄ−２に作用する衝撃力の水平方向分力とを相殺することができる。

なお、図１２および図１３では、横梁３１１Ｄは２本とし、縦梁３１２Ｄは４本としているが、横梁３１１Ｄおよび縦梁３１２Ｄの本数は特に限定されない。また、図１２および図１３では、曲面３１２ｄ−１と曲面３１２ｄ−２とは、それぞれ、円弧状に形成されているが、楕円状に形成されていてもよい。曲面３１２ｄの上面側は、下流側に向かうにつれ側方（図１３において左側方または右側方）に突き出す面であればよい。また、曲面３１２ｄは、図８では縦梁３１２Ｄのみに形成されるが、横梁３１１Ｄのみに形成されてもよく、縦梁３１２Ｄと横梁３１１Ｄの両方に形成されてもよい。

また、図１２および図１３では、支持部３１４ｄは、円柱状に形成された丸部材が用いられているが、縦梁３１２Ｄを揺動可能に支持することができれば特に限定されない。

さらに、縦梁３１２Ｄの揺動は、粉体Ｐの流れの主方向から見て通路３１ｄの大きさが変化する方向の移動であればよく、曲線移動、直線移動、または曲線移動と直線移動の組合せのいずれでもよい。

また、抵抗体３１Ａ〜３１Ｄの形状は、格子状またはルーバー状としているが、これ以外に、例えば、櫛歯状、渦巻き状などでもよい。

また、図１に示すように、本実施形態では、粉体Ｐは粉体供給部２０から搬送路Ｌに落下させているので、粉体Ｐの流れの主方向は、上下方向であるが、これに限定されず、水平方向でもよい。粉体Ｐの流れの主方向が水平方向の場合、粉体Ｐは、粉体供給部２０において、ポンプなどの圧送手段により、圧送して、搬送路Ｌに供給するようにしてもよい。

本実施形態では、検出器３３は、天板３６の下側の面に設けた連結部材３７で天板３６と連結されているが、これに限定されず、制動部材３４または蓋部３９に連結されていてもよい。

本実施形態では、検出器３３は、抵抗体３１Ａに粉体Ｐが衝突した時に抵抗体３１Ａに作用する粉体Ｐの衝撃力を検出するものであるが、これに限定されない。例えば、検出器３３は、制御部４０の機能を備え、粉体Ｐの衝撃力から粉体Ｐの流量を算出する機能を有していてもよい。

本実施形態では、衝撃力伝達部材３２の移動を規制する部材として制動部材３４を用いているが、衝撃力伝達部材３２の移動を規制するために補助制動部材３８を主として用いて、蓋部３９から制動部材３４を省略するようにしてもよい。

本実施形態では、計測対象として、粉体を用いて説明したが、計測対象は特に限定されない。計測対象は、例えば、液体、フレーク状のものやスラリー状のものなど、搬送路Ｌを落下して、抵抗体３１Ａに対して衝撃力を付与し得るものであればよい。

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 粉体供給機構
２０ 粉体供給部
３０ 粉体流量計
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ 抵抗体
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 通路
３１２ａ 垂直面
３１２ｂ、３１２ｃ、３１２ｃ−１、３１２ｃ−２ 傾斜面
３１２ｄ 曲面
３２ 衝撃力伝達部材
３２ａ、３３ａ 一端
３２ｂ、３３ｂ 他端
３３ 検出器
３４ 制動部材
３５、３７ 連結部材
３６ 天板（検出器支持部）
３８ 補助制動部材
３９ 蓋部
４０ 制御部
Ｌ 搬送路
Ｐ 粉体
Ｓ 搬送路と連通した空間

Claims (8)

1. 搬送路を移動する粉体の流量を測定する粉体流量計であって、
   前記搬送路に設けられ、前記粉体が衝突する抵抗体と、
   前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を検出する検出器と、
   前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を前記抵抗体から前記検出器に伝達する衝撃力伝達部材と、
   前記衝撃力伝達部材を回動可能に保持する制動部材と、
   を有し、
   前記抵抗体は、前記粉体が上流側から下流側に貫通する通路を備え、
   前記衝撃力伝達部材は、その一端が前記抵抗体に連結され、他端が前記制動部材に回動可能に保持され、前記一端と前記他端との間に前記検出器が連結され、
   前記検出器で検出された前記粉体の衝撃力に基づいて前記粉体の流量が算出されることを特徴とする粉体流量計。
2. 前記検出器で検出された前記粉体の衝撃力に基づいて、前記粉体の流量を算出する制御部を有する請求項１に記載の粉体流量計。
3. 前記制動部材は、前記搬送路と連通した空間の天板に、着脱可能に設けられている請求項１または２に記載の粉体流量計。
4. 前記制動部材は、前記衝撃力伝達部材との接触面側に一対の凸部を有し、
   前記一対の凸部同士の間に形成される溝部に、前記他端が挟み込まれるように収容されている請求項３に記載の粉体流量計。
5. 前記天板に着脱可能に設けられた前記制動部材の両側に、前記他端の両端を保持する補助制動部材が前記天板に設けられている請求項３または４に記載の粉体流量計。
6. 粉体を搬送路に供給する粉体供給部と、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉体流量計と、
   を有することを特徴とする粉体供給機構。
7. 粉体が移動する搬送路に設けられ、前記粉体が衝突する抵抗体と、
   前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を検出する検出器と、
   前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を前記抵抗体から前記検出器に伝達する衝撃力伝達部材と、
   前記衝撃力伝達部材を回動可能に保持する制動部材と、
   を有し、
   前記抵抗体は、前記粉体が上流側から下流側に貫通する通路を備え、
   前記衝撃力伝達部材は、その一端が前記抵抗体に連結され、他端が前記制動部材に回動可能に保持され、前記一端と前記他端との間に前記検出器が連結され、
   前記検出器で検出された前記粉体の衝撃力に基づいて前記粉体の流量を算出する粉体流量計による粉体流量の測定方法であって、
   前記抵抗体に前記粉体が衝突することにより前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力によって、前記衝撃力伝達部材の前記一端が移動し、
   前記衝撃力伝達部材の前記一端の移動量から前記粉体の衝撃力を検出し、
   検出した前記粉体の衝撃力から前記粉体の流量を求めることを特徴とする粉体流量の測定方法。
8. 粉体が移動する搬送路に設けられ、前記粉体が衝突する抵抗体と、
   前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を検出する検出器と、
   前記抵抗体に作用する前記粉体の衝撃力を前記抵抗体から前記検出器に伝達する衝撃力伝達部材と、
   前記衝撃力伝達部材を回動可能に保持する制動部材と、
   を有し、
   前記抵抗体は、前記粉体が上流側から下流側に貫通する通路を備え、
   前記衝撃力伝達部材は、その一端が前記抵抗体に連結され、他端が前記制動部材に回動可能に保持され、前記一端と前記他端との間に前記検出器が連結され、
   前記検出器で検出された前記粉体の衝撃力に基づいて前記粉体の流量を算出する粉体流量計に適用する粉体流量計の掃除方法であって、
   前記制動部材を前記衝撃力伝達部材から離した後、前記他端を前記搬送路の下流側に向けて前記衝撃力伝達部材を回転させながら移動して、前記抵抗体を傾斜させることにより、前記抵抗体に残っている粉体を下方に除去する、粉体流量計の掃除方法。

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