JP2020132416A - 粉粒体材料の捕集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外的条件が異なる場合にも、粉粒体材料の噛み込みを抑制し得る粉粒体材料の捕集装置を提供する。【解決手段】粉粒体材料の捕集装置１は、下端の開口端面１６が軸方向に対して傾斜する傾斜面とされた排出管１５と、該排出管の開口端面の少なくとも下端１６ａ側との間に隙間を設けて保持された待機位置から吸引されて閉鎖位置とされる略平板状の蓋部３１を有した蓋体３０と、前記蓋部の上端３１ｂ側を上下動させて該蓋部の下端３１ａ側と前記開口端面の下端側との隙間を調整可能とする隙間調整機構２６と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、空気輸送される粉粒体材料を捕集する粉粒体材料の捕集装置に関する。

従来より、空気輸送される粉粒体材料を捕集する粉粒体材料の捕集装置が知られている。このような捕集装置においては、下端に設けられた排出管の排出口が開放された状態では、粉粒体材料の輸送が成され難くなるため、排出管の排出口を開閉するダンパー（蓋体）が設けられている。
例えば、下記特許文献１には、材料タンクから輸送された材料を貯留するローダホッパの貯留容器の下端部に、下端部が斜めに切り欠かれた排出管と、この排出管の排出口を開閉する排出弁と、を設けたホッパが開示されている。このホッパの排出弁は、支点となる屈曲部分で屈曲された略平板形状の被覆部及びバランス部を有し、開放されている状態から吸引ブロワを作動させれば、排出口からローダホッパ内へ吸引される気流が被覆部に作用して排出口を閉鎖する構成とされている。

特開２０１３−１０７７３２号公報

上記ホッパにおいては、吸引ブロワを作動させていない状態では、被覆部と排出口との間に隙間が形成されている。そのため、排出口の周縁部や被覆部の上面に材料が付着している場合にも、吸引ブロワを作動させれば、被覆部を吸い上げる際に吸引がなされて被覆部と排出管との間における材料の噛み込みの抑制が期待できる。しかしながら、吸引ブロワの容量や輸送経路、電源周波数等の外的条件によっては、吸引ブロワによる吸引力が過大となる場合があり、この場合、上記のように付着した材料が吸引されることなく被覆部が瞬時に閉鎖され、被覆部と排出管との間に材料を噛み込むことが考えられた。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、外的条件が異なる場合にも、粉粒体材料の噛み込みを抑制し得る粉粒体材料の捕集装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る粉粒体材料の捕集装置は、下端の開口端面が軸方向に対して傾斜する傾斜面とされた排出管と、該排出管の開口端面の少なくとも下端側との間に隙間を設けて保持された待機位置から吸引されて閉鎖位置とされる略平板状の蓋部を有した蓋体と、前記蓋部の上端側を上下動させて該蓋部の下端側と前記開口端面の下端側との隙間を調整可能とする隙間調整機構と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る粉粒体材料の捕集装置は、上述のような構成としたことで、外的条件が異なる場合にも、粉粒体材料の噛み込みを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置の一例を模式的に示す一部破断概略側面図である。 （ａ）は、同捕集装置の一部省略概略背面図、（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ１−Ｘ１線矢視に対応させた一部破断概略縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２（ｂ）に対応させた一部破断概略縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ２−Ｘ２線矢視に対応させた一部破断概略縦断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
また、以下の実施形態では、本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置を設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。
図１〜図４は、本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置の一例を模式的に示す図である。

本実施形態に係る粉粒体材料の捕集装置１は、図１及び図２（ｂ）に示すように、空気輸送される粉粒体材料を受け入れる導入口１９が設けられ、輸送空気から粉粒体材料を分離させて捕集する構成とされている。この捕集装置１は、捕集器本体１０と、この捕集器本体１０の下端側に設けられ、下端の開口端面１６が軸方向に対して傾斜する傾斜面とされた排出管１５と、この排出管１５の排出口１７を開閉する弁体（ダンパー）を構成する蓋体３０と、を備えている。本実施形態では、当該捕集装置１は、吸引源２に接続される吸引口を構成する吸引接続管１２を備え、吸引によって空気輸送される輸送元（材料元）４からの粉粒体材料を輸送空気から分離させて捕集する構成とされている。なお、以下では、開口端面１６の傾斜方向及び上下方向に直交する方向を第１方向として説明し、この第１方向及び上下方向に直交する方向を第２方向として説明する。

また、ここに、粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、空気輸送可能なものであれば、どのような形状のものでもよい。例えば、粉粒体材料としては、略球状や略柱状、略立方体状、多面体状、薄片状、短繊維片状等、どのようなものでもよい。また、全ての粉粒体材料が同寸同形状とされたものに限られない。形状や大きさにばらつきがある粉粒体材料でもよい。また、粉粒体材料の大きさは、１０ｍｍ以下でもよく、５ｍｍ以下でもよく、３ｍｍ以下でもよい。なお、粉粒体材料の大きさは、ばらつきがある場合は最大のものの大きさを指し、また、略球状である場合は径、球状以外の場合は最長部の寸法を指す。
また、粉粒体材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。また、粉粒体材料としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。また、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を含んだ構成としてもよい。

吸引源２としては、空気吸引管３を介して接続される吸引ブロワー等の空気吸引源であってもよい。このような吸引源２としては、当該捕集装置１専用のものに限られず、例えば、当該捕集装置１への輸送と他の装置への輸送とが切替弁等によって切り替えられる態様とされたものとしてもよい。
輸送元４としては、材料輸送管５を介して接続される材料タンクや、乾燥ホッパー、粉粒体材料を計量する計量ホッパー、複数種の粉粒体材料を所定割合で配合する配合ホッパー等であってもよい。また、これら各種ホッパーの下流側に設けられる一時貯留部を輸送元４としてもよい。また、当該捕集装置１に接続される材料輸送管５を、単一の輸送元４に接続して単一の粉粒体材料を当該捕集装置１において捕集する態様に限られない。例えば、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留する複数の輸送元４に当該捕集装置１に接続される材料輸送管５を接続し、これら複数の輸送元４からの複数種の粉粒体材料を当該捕集装置１において捕集する態様としてもよい。

また、当該捕集装置１の供給先としては、当該捕集装置１において捕集した粉粒体材料を一時的に貯留する貯留タンクや貯留ホッパー等の貯留部を供給先としてもよく、また、粉粒体材料を乾燥する乾燥ホッパーを供給先としてもよい。また、当該捕集装置１の供給先としては、後記するように粉粒体材料によって排出口１７を開放する開放位置とされた蓋体３０が材料レベルの低下に従い閉鎖側に揺動可能となるように粉粒体材料の処理（消費）がなされるものとしてもよい。例えば、射出成形機等の成形機を当該捕集装置１の供給先としてもよい。この場合は、当該捕集装置１を、成形機上に直接的に設置する態様としてもよい。なお、供給先としての成形機は、合成樹脂成形品を成形する射出成形機に限られず、他の材料用の射出成形機としてもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機を供給先とする態様としてもよい。また、当該捕集装置１において捕集された粉粒体材料の供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先としてもよい。

捕集器本体１０は、上側部位が略筒形状とされ、下側部位が略逆錐形状とされたホッパー状とされている。この捕集器本体１０は、略円筒状とされたものでもよく、略角筒状とされたものでもよい。なお、捕集器本体１０としては、ホッパー状とされたものに限られず、タンク状やドラム状とされたものでもよい。また、図例では、捕集器本体１０の周壁部に、捕集器本体１０内を視認可能な窓部１４を設けた例を示している。
この捕集器本体１０には、捕集器本体１０内において開口する吸引口を構成する吸引接続管１２が設けられている。図例では、吸引源２に接続される吸引接続管１２を、捕集器本体１０の上端部に開閉自在に設けられた上端蓋体１１に設けた例を示している。吸引接続管１２は、上端蓋体１１の側周部に接続されており、上端蓋体１１の内周側において吸引口を開口させた構成とされている。この吸引接続管１２は、上端蓋体１１の側周部に対して略直交状に接続されたものでもよく、上端蓋体１１の内周面に対して概ね接線方向に吸引口が開口するように接続されたものでもよい。なお、吸引接続管１２を、上端蓋体１１の側周部に接続した態様に代えて、底部を構成する上端部に接続した態様等としてもよい。

また、捕集器本体１０には、吸引接続管１２に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離機構１３が設けられている。このような分離機構１３としては、粉粒体材料と輸送空気とを分離可能なものであればどのようなものでもよいが、輸送空気に加えて粉塵を通過させる一方、原料となる粉粒体材料の通過を阻止するパンチングメタルや網状（メッシュ状）の多孔板状体等のフィルターからなるものとしてもよい。図例では、捕集器本体１０の上端蓋体１１によって開閉される上方開口を覆うように分離機構１３を設けた例を示している。また、図例では、分離機構１３を、外周側縁部から上下方向一方側に向けて延びるように筒状とされた外周側筒状部と、この外周側筒状部の延出方向先端部から折り返されるようにして上下方向他方側に向けて延びるように筒状とされた内周側筒状部と、を備えた構成としている。なお、分離機構１３としては、このような形状とされたものに限られず、概ね平板状とされたものや、更には、多孔板状体からなるものに代えて、捕集器本体１０の内周面や内天面との間に隙間を隔てて設けられる邪魔傘状とされたものとしてもよい。その他、種々の構成とされた分離機構１３の採用が可能である。また、このような分離機構１３としては、いわゆるサイクロン式にて輸送空気から粉粒体材料を分離させる構造とされたものとしてもよい。

導入口１９は、捕集器本体１０の下端側において開口するように設けられている。本実施形態では、この導入口１９を排出管１５の内周面において開口させた構成としている。つまり、導入口１９を構成する導入管１８を、排出管１５に接続した構成としている。また、導入口１９を、少なくとも下側部位が排出口１７の上側部位と同高さに位置するように、かつ閉鎖位置において開口端面１６と平行状に配される蓋体３０の当接面３２に向けて開口するように設けた構成としている。つまり、図２（ａ）に示すように、第２方向に見て、導入口１９の少なくとも下側部位と排出口１７の上側部位とが重なり合う構成としている。このような構成とすれば、ホッパー内において下部に向けて材料導入管を開口させたものや、水平動される弁体の上方側の排出管に導入管を接続したようなものと比べて、導入口１９下方側の蓋体３０までの粉粒体材料が滞留し易くなる空間を効果的に小さくすることができ、導入口１９を介して導入される粉粒体材料の流動性を向上させることができる。つまり、流動空間の下端を封止する蓋体３０付近に導入口１９が設けられ、また、傾斜面とされる蓋体３０の当接面３２に向けて輸送空気とともに粉粒体材料が導入されるので、上方側に向かう気流によって粉粒体材料を円滑に流動させることができる。

排出口１７の上側部位と同高さに位置される導入口１９の少なくとも下側部位とは、導入口１９の下端縁から導入口１９の上下方向に沿う内径の１／４以上の高さ部位までであってもよく、図例では、概ね１／２程度の高さ部位までとしている。つまり、導入口１９の下側略半部を、排出口１７の上側部位と同高さに位置させた構成としている。なお、このような態様に代えて、導入口１９の下側略四半部以上を排出口１７の上側部位と同高さに位置させた構成としてもよく、導入口１９の略全体を排出口１７と同高さに位置させた構成としてもよい。

排出管１５は、捕集器本体１０の略逆錐形状とされた部位の下端側に設けられている。この排出管１５は、軸方向を上下方向に沿わせた略筒状とされている。この排出管１５は、略角筒状とされたものでもよいが、本実施形態では、略円筒状とされたものとしている。
この排出管１５の下端面となる開口端面１６は、斜め下方側に向く傾斜面とされている。この開口端面１６の水平面（自重落下方向に直交する面）に対する傾斜角度（開口端面１６の下端１６ａに接する水平面と開口端面１６とのなす角）は、省スペース化を図る観点や、排出性、後記する蓋体３０による開閉性等の観点から適宜、設定するようにしてもよい。この開口端面１６の水平面に対する傾斜角度が余りにも小さ過ぎれば、排出性や開閉性が低下する傾向があり、上記傾斜角度が余りにも大きすぎれば、排出管１５自体や蓋体３０が大きくなる傾向がある。

上記のような観点から、例えば、開口端面１６の水平面に対する傾斜角度を、２０度〜８０度程度としてもよく、好ましくは、３０度〜６０度程度としてもよく、図例では、４５度程度とした例を示している。このような構成とすれば、蓋体３０が後記する待機位置において、蓋体３０の当接面３２の水平面に対する傾斜角度が開口端面１６の傾斜角度以上となるので、一般的な粉粒体材料の安息角以上となり、粉粒体材料の排出性を向上させることができる。
導入管１８は、排出管１５の側周部に接続されている。この導入管１８は、その軸心が排出管１５の軸心と略同一平面状となるように排出管１５に接続されている。
また、本実施形態では、この導入管１８の少なくとも排出管近傍部位１８ａを、導入口１９に向かうに従い下るように傾斜する下り勾配状としている。このような構成とすれば、導入管１８を排出管１５に対して水平状や上り勾配状に接続したものと比べて、導入された粉粒体材料を排出させる際における粉粒体材料の導入管１８側への逆流や導入管１８内における滞留を効果的に抑制することができる。

本実施形態では、導入管１８の全体ではなく、排出管近傍部位となる下流側端部１８ａを、排出管１５との接続部に向かうに従い下り勾配状に傾斜する傾斜管状とし、この下流側端部１８ａよりも上流側部位（輸送元４側部位）を、略水平方向に軸方向を沿わせた水平管状とした構成としている。つまり、導入管１８を、軸方向途中部位において屈曲させた構成としている。傾斜管状とされた下流側端部１８ａの水平面に対する傾斜角度や軸方向に沿う寸法は、排出管１５に粉粒体材料が概ね充満された状態で、導入管１８の上流側への粉粒体材料の逆流がないように、また、下流側端部１８ａ内に入り込んだ粉粒体材料の排出性の観点等から適宜の傾斜角度及び軸方向に沿う寸法としてもよい。図例では、下流側端部１８ａの水平面に対する傾斜角度を、４５度程度とした例を示している。なお、導入管１８としては、軸方向途中部位において屈折状に屈曲されたものに限られず、湾曲状に屈曲されたものでもよい。また、導入管１８を、軸方向の全体に亘って傾斜管状とされたものとしてもよい。なお、このような態様に代えて、導入管１８を排出管１５に対して水平状や上り勾配状に接続したものとしてもよい。また、図例では、導入管１８を略円筒状とされたものとしているが、略角筒状とされたものとしてもよい。

また、本実施形態では、第１方向に見て下流側端部１８ａの軸心を通る仮想線（図２（ｂ）における一点鎖線）と閉鎖位置の蓋体３０の当接面３２とのなす角θを、９０度以上としている。このような構成とすれば、導入管１８側への逆流の抑制が可能でありながらも、同なす角θを鋭角としたものと比べて、上方側に向かう気流を円滑に生じさせることができる。図例では、下流側端部１８ａの軸心を通る仮想線と閉鎖位置の蓋体３０の当接面３２とのなす角θを、略９０度とした例を示しているが、９０度超としてもよく、好ましくは、１４０度以下としてもよく、より好ましくは１２０度以下としてもよい。なお、このような態様に代えて、同なす角θを、９０度未満としてもよい。

蓋体３０は、本実施形態では、吸引源２による吸引力の作用によって排出口１７を閉鎖する一方、落下（流下）する粉粒体材料の荷重によって開放される構成とされている。この蓋体３０は、排出管１５の開口端面１６の少なくとも下端１６ａ側との間に隙間を設けて保持された待機位置から吸引されて閉鎖位置とされる略平板状の蓋部３１を有している。このような構成とすれば、静電気等によって粉粒体材料が付着し易い開口端面１６の下端１６ａ側に対面する蓋部３１の上面となる当接面３２に粉粒体材料が付着しているような場合にも、この粉粒体材料を、蓋部３１を開口端面１６側に吸い上げる際に吸引することができ、噛み込みを抑制することができる。これにより、粉粒体材料の噛み込みに起因する吸引空気のリークを抑制することができ、粉粒体材料を円滑に輸送することができる。蓋部３１と開口端面１６との隙間は、上記した粉粒体材料の大きさよりも大とすればよい。蓋部３１と開口端面１６との隙間は、粉粒体材料の大きさの１．１倍〜５倍程度でもよく、３倍以下でもよい。
本実施形態では、蓋体３０は、待機位置において蓋部３１と開口端面１６との間に全周に亘って隙間が形成されるように保持される構成とされている。このような構成とすれば、開口端面１６周縁部や蓋部３１の当接面３２に付着している粉粒体材料をより効果的に吸引することができる。

蓋部３１は、排出管１５の排出口１７を閉鎖した状態で、開口端面１６に略直交する方向に厚さ方向を沿わせて配される略平板状とされている。この蓋部３１の厚さ方向一方面が開口端面１６に当接される当接面３２を構成する。
この蓋部３１は、排出管１５の排出口１７を閉鎖可能なように排出口１７よりも大きく形成されている。つまり、蓋部３１は、斜め下方側に向く排出管１５の開口端面１６に対面した状態における開口端面１６の外郭寸法よりも蓋部３１を厚さ方向に見た状態における蓋部３１の外郭寸法が大きくなるように形成されている。
蓋体３０は、開口端面１６近傍位置では開口端面１６に対して蓋部３１が略直交状に変位し、開口端面１６から離間した位置では第１方向に沿う軸（支軸２３）回りに蓋部３１が概ね回転するように変位する構成とされている。この蓋体３０は、図２（ｂ）において二点鎖線にて示すように、蓋部３１が開口端面１６に当接されて排出口１７を閉鎖する閉鎖位置と蓋部３１が排出口１７を開放する開放位置との間を変位自在とされている。図例では、開放位置において蓋部３１が厚さ方向を概ね水平方向に沿わせて配される構成とした例を示しているが、粉粒体材料の排出が可能であればよく、平面視して蓋部３１の一部が排出口１７に重なり合うような構成としてもよい。

本実施形態では、蓋体３０は、排出管１５における第１方向両側に位置するように、かつ閉鎖位置の蓋部３１の上方側に位置するように設けられ、第１方向に軸方向を沿わせた一対の支軸２３，２３に保持されている。また、蓋体３０の第１方向両側には、一対の支軸２３，２３がそれぞれに挿通され、蓋部３１の厚さ方向に概ね延びるように長孔状とされた軸受孔３５，３５が設けられている。また、蓋体３０は、待機位置から蓋部３１が軸受孔３５，３５の長径方向に概ね沿って移動して閉鎖位置とされる。このような構成とすれば、蓋体３０が支軸２３，２３回りに回転されて開放側に変位し、また、待機位置から蓋部３１が軸受孔３５，３５の長径方向に概ね沿って移動して閉鎖側に変位する。これにより、紐状やチェーン状等の吊下部材によって蓋体を揺動自在に吊り下げたものと比べて、開放側及び閉鎖側に変位する蓋体３０の挙動を安定化させることができる。

また、本実施形態では、蓋体３０は、支軸２３，２３に支持された自然状態（吸引力や粉粒体材料の荷重が負荷されておらず、蓋体３０に支軸２３，２３以外が当接されていない状態）で、蓋部３１の当接面３２が開口端面１６と平行状または隙間が下方側に向かうに従い大となる構成とされている。このような構成とすれば、蓋部３１が閉鎖側に変位する際に、蓋部３１の下端３１ａ側が上端３１ｂ側よりも先に開口端面１６側に変位し難くなり、開口端面１６に対して蓋部３１の当接面３２が概ね平行状となるように蓋部３１を閉鎖側に変位させることができる。これにより、静電気等によって粉粒体材料が付着し易い下端３１ａ側の隙間を上端３１ｂ側よりも小さくしたようなものと比べて、粉粒体材料の噛み込みを効果的に抑制することができる。本実施形態では、蓋体３０を、自然状態で蓋部３１の当接面３２が開口端面１６と平行状となる構成としている。つまり、蓋体３０は、支軸２３，２３に支持された自然状態で、その自重によって蓋部３１の当接面３２が開口端面１６と平行状に位置付けられる構成とされている。

また、本実施形態では、第１方向両側の軸受孔３５，３５を、蓋部３１の第１方向両側部から蓋部３１厚さ方向に延びるように一体的に設けられた被保持片部３４，３４に設けた構成としている。このような構成とすれば、蓋部３１と被保持片部３４，３４とを別部材を接合して構成したものや、上記のような吊下部材によって蓋体を吊り下げ支持する構成としたものと比べて、開閉に伴って繰り返し作用する衝撃による経年劣化等を抑制することができる。なお、このような態様に代えて、別体とされた蓋部３１と被保持片部３４，３４とが接合等されて蓋体３０が形成されたものでもよい。

第１方向両側の被保持片部３４，３４は、それぞれに設けられた軸受孔３５，３５を含み、第１方向に見て互いに重なり合うように設けられている。これら被保持片部３４，３４は、蓋部３１の傾斜方向上方側に片寄った位置に設けられている。また、これら被保持片部３４，３４は、図２（ａ）に示すように、排出管１５の第１方向両側に排出管１５から第１方向に間隔を空けて設けられている。これら被保持片部３４，３４と排出管１５との隙間は、上記した粉粒体材料の大きさよりも大としてもよい。このような構成とすれば、被保持片部３４，３４と排出管１５との間において粉粒体材料が噛み込まれるようなことを抑制することができ、蓋部３１の動作不良を抑制することができる。被保持片部３４，３４と排出管１５との隙間は、上記同様、粉粒体材料の大きさの１．１倍〜５倍程度でもよく、３倍以下でもよい。
これら被保持片部３４，３４及び軸受孔３５，３５は、上記したように自然状態で蓋部３１の当接面３２が開口端面１６と平行状となるように形成されている。

第１方向両側の軸受孔３５，３５は、図４（ｂ）に示すように、閉鎖位置において各軸受孔３５，３５の蓋部側孔縁３７，３７と支軸２３，２３との間に粉粒体材料よりも大きな隙間Ｄ３が形成されるように長孔状とされている。このような構成とすれば、蓋部３１が閉鎖側に変位する際に、軸受孔３５，３５の蓋部側孔縁３７，３７と支軸２３，２３との間に粉粒体材料が付着しているような場合にも、当該部位において粉粒体材料が噛み込まれるようなことを抑制することができ、蓋部３１の閉鎖不良を抑制することができる。なお、これら第１方向両側の軸受孔３５，３５は、互いに同様の構成であるので、以下では一方を例にとって説明する。
軸受孔３５の長径Ｄ（反蓋部側孔縁３６から蓋部側孔縁３７までの長径方向に沿う寸法）は、支軸２３の軸径Ｄ１に、待機位置（蓋部３１の当接面３２と開口端面１６とが平行状とされた待機位置）から閉鎖位置に変位する蓋部３１の厚さ方向（軸受孔３５の長径方向）に沿う変位量Ｄ２及び閉鎖位置における蓋部側孔縁３７から支軸２３までの長径方向に沿う隙間Ｄ３を加えた寸法とされている。この隙間Ｄ３の長径方向及び短径方向に沿う寸法は、上記した粉粒体材料の大きさよりも大とすればよく、上記同様、粉粒体材料の大きさの１．１倍〜５倍程度でもよく、３倍以下でもよい。

また、本実施形態では、軸受孔３５の短径方向両側の孔縁３８，３９のうち支軸２３の上面側に対面される上側孔縁３８を、蓋部３１厚さ方向に延びるように設けた構成としている。このような構成とすれば、支軸２３に上側孔縁３８を沿わせるようにして蓋部３１を円滑に閉鎖側に変位させることができる。
また、軸受孔３５の短径方向両側の孔縁３８，３９のうち支軸２３の下面側に対面される下側孔縁３９に、当該軸受孔３５の短径が反蓋部側よりも蓋部３１側において大となるように上側孔縁３８に対して傾斜する傾斜部を設けた構成としている。このような構成とすれば、軸受孔３５の蓋部３１側に支軸２３に対して遊びがあることとなる。これにより、軸受孔３５の短径を、長径方向の全体に亘って支軸２３の軸径Ｄ１に応じた径としたものと比べて、蓋部３１が閉鎖側に変位する際に、両側の軸受孔３５，３５の孔縁３８，３８，３９，３９に両側の支軸２３，２３が拗れるようにして引っ掛かったりするようなことを抑制することができ、蓋部３１をより円滑に閉鎖側に変位させることができる。

本実施形態では、下側孔縁３９を、軸受孔３５の短径が蓋部３１側に向かうに従い大となるように略全体に亘って上側孔縁３８に対して傾斜する傾斜部とした構成としている。つまり、下側孔縁３９を、反蓋部側孔縁３６から蓋部側孔縁３７に向かうに従い上側孔縁３８から離間させるように傾斜状とした構成としている。なお、このような態様に代えて、下側孔縁３９における反蓋部側部位に傾斜部を設け、この傾斜部よりも蓋部３１側部位を、上側孔縁３８と平行状としたような態様としてもよい。つまり、軸受孔３５の蓋部３１側部位の短径が長径方向の全体に亘って略同径状とされたものとしてもよい。
また、軸受孔３５の最小短径部となる反蓋部側端部の短径は、支軸２３の軸径Ｄ１に応じた径であればよく、軸径Ｄ１よりも僅かに大とされたものでもよい。また、軸受孔３５の最大短径部となる蓋部３１側端部の短径は、上記のような支軸２３の引っ掛かりを抑制する観点や過度ながたつきを抑制する観点等から適宜の径としてもよく、例えば、反蓋部側端部の短径の１．１倍〜１．５倍程度としてもよい。なお、このような態様に代えて、軸受孔３５の短径を、長径方向の全体に亘って支軸２３の軸径Ｄ１に応じた径としてもよい。

第１方向両側の支軸２３，２３は、第１方向に軸方向を沿わせて設けられ、互いに同軸状に設けられている。これら支軸２３，２３は、第１方向に見て、排出管１５の軸心よりも第２方向で開口端面１６の上端１６ｂ側に片寄った位置となるように設けられている。また、これら支軸２３，２３は、蓋体３０が待機位置において、支軸２３，２３と当接面３２とを結ぶ当接面３２に直交状の仮想線上に、開口端面１６の上端１６ｂ部位が概ね位置するように設けられている。
また、本実施形態では、排出管１５の周囲を囲むように、かつ排出管１５及び蓋体３０を収容するカバー部２０を設けた構成としている。このような構成とすれば、開閉される蓋体３０を保護することができる。また、本実施形態では、支軸２３，２３を、このカバー部２０に設けた構成としている。

カバー部２０は、図２に示すように、捕集器本体１０の略逆錐形状とされた部位と排出管１５との境界部分から径方向外側に向けて突出するように設けられたフランジ状の天板部と、この天板部の周縁部から垂れ下がるように設けられた周壁部２１，２２，２２，２４と、を備えている。本実施形態では、このカバー部２０を、第２方向に間隔を空けて互いに略平行状に設けられた前壁部２１及び後壁部２４と、第１方向に間隔を空けて互いに略平行状に設けられた両側の側壁部２２，２２と、を備えた略四角筒状とした構成としている。また、これら前壁部２１、両側の側壁部２２，２２及び後壁部２４の下端部に、供給先等の設置対象に接合されるフランジ部を径方向外側に向けて突出させるように設けた構成としている。

また、上記した導入管１８を、前壁部２１を貫通させるように設けた構成としている。また、後壁部２４に、開放状態における蓋部３１が近接される。また、両側の側壁部２２，２２に、第１方向両側の支軸２３，２３をそれぞれに設けた構成としている。図例では、各側壁部２２，２２を貫通させるように支軸２３，２３を設けた構成としている。これら支軸２３，２３は、各側壁部２２，２２の外側においてカバー部２０に対して着脱可能とされたものでもよい。このような構成とすれば、これら支軸２３，２３を取り外せば、蓋体３０を取り外すことができ、清掃やメンテナンス等を容易に行うことができる。なお、図例では、開閉される際に蓋部３１の一部（下端部）がカバー部２０の下端開口から僅かに突出する構成とした例を示しているが、突出しない構成としてもよく、または、排出管１５の下端部も突出するような構成等としてもよい。また、このカバー部２０の下端開口が気密的に供給先に接続され、供給先側が密閉状態である場合には、周壁部（前壁部２１、両側の側壁部２２，２２及び後壁部２４）等の適所に、空気流通孔を設けた構成としてもよい。このような空気流通孔を設けた構成とすれば、開口端面１６周縁部や蓋部３１の当接面３２に付着している粉粒体材料をより効果的に吸引することができる。

また、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、待機位置とされた蓋部３１の上端部の下方側への移動を抑止するストッパー部（後記する変位部）２８を設けた構成としている。このような構成とすれば、蓋部３１が閉鎖側に変位する際に、蓋部３１の下端３１ａ側が上端３１ｂ側よりも先に開口端面１６側に向けて変位するようなことを抑制することができ、粉粒体材料の噛み込みを効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、図２及び図３に示すように、蓋部３１の上端３１ｂ側を上下動させて蓋部３１の下端３１ａ側と開口端面１６の下端１６ａ側との隙間を調整可能とする隙間調整機構２６を設けた構成としている。このような構成とすれば、吸引源２の容量や輸送経路、電源周波数等の外的条件によって吸引源２による吸引力が過大であるような場合には、蓋部３１の下端３１ａ側と開口端面１６の下端１６ａ側との隙間が大きくなるように調整することで、蓋部３１が閉鎖されるまでの時間を長くすることができる。これにより、蓋部３１が閉鎖されるまでの間に開口端面１６周縁部や蓋部３１に付着している粉粒体材料を効果的に吸引することができる。一方、吸引力が過小であるような場合には、蓋部３１の下端３１ａ側と開口端面１６の下端１６ａ側との隙間が小さくなるように調整することで、蓋部３１の閉鎖不良を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように蓋体３０を支軸２３，２３に支持させた構成としているので、隙間調整機構２６によって蓋部３１の上端３１ｂ側を上下動させれば、蓋体３０が支軸２３，２３回りに回転されて蓋部３１の下端３１ａ側が上端３１ｂ側とは逆側に上下動されることとなるので、隙間を精度良く調整することができる。
また、本実施形態では、この隙間調整機構２６には、蓋部３１の上端３１ｂ側を上下動させる変位部２８を変位させる操作部２７がカバー部２０外に位置するように設けられている。このような構成とすれば、カバー部２０外の操作部２７を操作することで蓋部３１の上端３１ｂ側を上下動させることができ、カバー部２０を分解等して隙間調整機構２６を調整する必要があるものと比べて、作業性を向上させることができる。

また、本実施形態では、操作部２７を、カバー部２０の後壁部２４の外側面に沿って上下に変位自在に設け、この操作部２７の上端側に連なるように設けられた変位部２８を蓋部３１の上端部の下面側に当接させた構成としている。このような構成とすれば、操作部２７を上下に変位させることで蓋部３１の下端３１ａ側と開口端面１６の下端１６ａ側との隙間を調整することができ、例えば、カム状の変位部を回転させる操作部を設けたようなものと比べて、直感的に隙間調整を行うことができる。また、蓋部３１が開放位置とされれば、排出管１５と操作部２７及び変位部２８との間に蓋部３１が位置することとなる。これにより、例えば、変位部２８が蓋部３１の上端部の上方側に設けられたものや、第１方向に架け渡されるように設けられたものと比べて、排出管１５から排出される粉粒体材料の変位部２８等への付着を抑制することができる。

操作部２７は、後壁部２４の厚さ方向（第２方向）に厚さ方向を沿わせて配される略板状とされている。隙間調整機構２６には、上下に調整された操作部２７の上下位置を固定する固定部材２９が設けられている。図例では、操作部２７に、厚さ方向に貫通し上下に長径状とされた長孔２７ａを設けた構成とし、固定部材２９を、この長孔２７ａに軸部が挿通され、操作部２７を後壁部２４に対して固定するボルトとした例を示している。また、図例では、長孔２７ａに上下に間隔を空けて２つの固定部材２９，２９の軸部を挿通させた例を示している。後壁部２４には、これら固定部材２９，２９の軸部がねじ合わされる雌ねじ孔が設けられている。なお、操作部２７の長孔２７ａの長径は、所望される蓋部３１の下端３１ａ側と開口端面１６の下端１６ａ側との隙間の調整幅に応じて適宜の寸法とすればよい。また、上下に変位される操作部２７を後壁部２４に対して固定する態様としては、上記のような長孔２７ａに挿通される固定部材２９によるものに限られず、その他、種々の変形が可能である。

変位部２８は、操作部２７の上端部から上方側に向けて延びるように設けられている。本実施形態では、この変位部２８は、後壁部２４に設けられた開口２５内に配される蓋部３１の上端部の下面側に当接される構成とされ、待機位置とされた蓋部３１の上端部の下方側への移動を抑止するストッパー部としても機能する。開口２５は、図２に示すように、後壁部２４を厚さ方向に貫通して設けられ、後壁部２４の厚さ方向に見て略方形孔状とされている。
また、変位部２８は、操作部２７の上端部からカバー部２０内側に向けて屈曲されるように設けられた屈曲部を介して操作部２７の上端側に設けられ、開口２５内において上下に変位される構成とされている。図例では、変位部２８の第２方向に沿う厚さ寸法を後壁部２４の厚さ寸法と概ね同寸法とした例を示している。なお、上下に変位される操作部２７や変位部２８に干渉しないように、開口２５の上側部位を覆う透光性を有したカバー等を設けた構成としてもよい。
また、変位部２８を、第１方向に間隔を空けて対状（二股状）に設けた構成としている。つまり、二本の変位部２８，２８を第１方向に間隔を空けて設けた構成としている。

上記構成とされた隙間調整機構２６の操作部２７を、図３（ａ）に示すように、下限位置とすれば、つまり、固定部材２９，２９に対して長孔２７ａの長径方向に沿って操作部２７を下方側に向けて最大限移動させた位置では、変位部２８及び蓋部３１の上端３１ｂも下限位置とされる。この下限位置では、開口端面１６の下端１６ａと蓋部３１との隙間（蓋部３１厚さ方向に沿う隙間）が最小とされる。図例では、この下限位置において、蓋部３１の当接面３２と開口端面１６とが略平行状となる構成としている。つまり、この下限位置では、開口端面１６と蓋部３１の当接面３２との隙間が開口端面１６の全周に亘って略均一とされる。この状態における隙間が上記したように粉粒体材料の大きさよりも大であればよく、上記同様、粉粒体材料の大きさの１．１倍〜５倍程度でもよく、３倍以下でもよい。

一方、操作部２７を、図３（ｂ）に示すように、上限位置とすれば、つまり、固定部材２９，２９に対して長孔２７ａの長径方向に沿って操作部２７を上方側に向けて最大限移動させた位置では、変位部２８及び蓋部３１の上端３１ｂも上限位置とされる。この上限位置では、開口端面１６の下端１６ａと蓋部３１との隙間が最大とされる。この上限位置における開口端面１６の下端１６ａと蓋部３１との隙間は、下限位置における同隙間の１．５倍〜５倍程度でもよく、図例では、２．５倍程度とした例を示している。
また、この上限位置では、開口端面１６の下端１６ａと蓋部３１との隙間が開口端面１６の上端１６ｂと蓋部３１との隙間よりも大とされる。また、開口端面１６の上端１６ｂと蓋部３１との隙間は、下限位置と上限位置との間のいずれの位置においても概ね同一とされている。

また、本実施形態では、蓋部３１の上端部を被検出部３１ｃとして検出する非接触式検出器６を設けた構成としている。このような構成とすれば、排出口１７の下方側に、粉粒体材料の有無を検出する材料センサーやそのためのスペースを設ける必要性を低減することができ、上下寸法のコンパクト化を図ることができる。
また、非接触式検出器６を、隙間調整機構２６によって上下動される蓋部３１の上端部に応じて位置調整可能なように上下に変位自在としている。このような構成とすれば、非接触式検出器６を、蓋部３１の上端部に応じた位置となるように位置調整することができる。

非接触式検出器６は、本実施形態では、後壁部２４の外側から後壁部２４側に検出面７が向くように配されている。また、この検出面７は、後壁部２４に設けられた開口２５内に配される蓋部３１の被検出部３１ｃを検出する構成とされている。
また、非接触式検出器６は、検出面７に対して接離（接近・離反）する被検出部３１ｃが所定の検出領域内に存在すれば、被検出部３１ｃを検出（ＯＮ）する一方、被検出部３１ｃが同検出領域外であれば、非検出（ＯＦＦ）状態となる構成とされている。本実施形態では、非接触式検出器６は、待機位置の蓋部３１の被検出部３１ｃを検出する構成とされている。つまり、待機位置とされた蓋部３１の被検出部３１ｃが非接触式検出器６の検出面７に最も近接する構成としている。

このような非接触式検出器６としては、電磁誘導式や、静電容量式、超音波式、光電式等の近接スイッチ（センサー）を採用するようにしてもよい。なお、上記した変位部２８は、この非接触式検出器６に検出されないように二股状とされている。
また、この非接触式検出器６は、カバー部２０に設けられたＬ型ブラケット状の支持部８に対して上下に位置調整可能に支持されている。図例では、支持部８に、上下に長径状の長孔９を設け、非接触式検出器６を長孔９の長径方向に沿って上下に位置調整可能な構成とした例を示しているが、このような態様に限られない。

蓋部３１の被検出部３１ｃは、蓋部３１の上端側部位の第１方向中央部を、その両側部位よりも延出させるように形成された上端部に設けられている。また、本実施形態では、この被検出部３１ｃを、待機位置において概ね垂直面状となるように蓋部３１厚さ方向に対して傾斜する傾斜面とした構成としている。このような構成とすれば、非接触式検出器６の検出面７に対面される被検出部３１ｃの面積を効果的に大きくすることができる。
また、本実施形態では、図２に示すように、蓋部３１の上端部に、被検出部３１ｃの下方側において開口するように貫通孔３３を設けた構成としている。この貫通孔３３は、待機位置から開放側に変位する蓋部３１の被検出部３１ｃを非接触式検出器６が検出しないように設けられている。なお、蓋部３１は、少なくとも非接触式検出器６に検出される被検出部３１ｃが金属系材料等の導体から形成されたものでもよく、蓋体３０の全体が金属系材料等の導体から形成されたものとしてもよい。

上記構成とされた捕集装置１においては、例えば、以下のようにして粉粒体材料の捕集及び排出がなされる。なお、以下のような基本動作は、吸引源２や非接触式検出器６に信号線等を介して接続され、制御盤に設けられたＣＰＵ等の制御部によって各部が制御されて実行される。
図２（ｂ）において実線にて示すように、吸引源２（図１参照）が停止され、捕集器本体１０内に粉粒体材料が捕集されていない状態では、蓋体３０が待機位置とされ、非接触式検出器６が蓋体３０の被検出部３１ｃを検出している状態とされる。つまり、この状態では、蓋体３０には、吸引源２による吸引力及び粉粒体材料の荷重が作用しておらず、空状態、つまりは材料要求状態となる。なお、非接触式検出器６による被検出部３１ｃの検出状態が所定の遅延時間が経過するまで継続すれば、材料要求状態と判断するようにしてもよい。

上記のように材料要求状態と判断されれば、吸引源２が駆動され、捕集器本体１０内が負圧となり、図２（ｂ）において二点鎖線及び図４（ｂ）において実線にて示すように、蓋体３０の蓋部３１が吸引されて待機位置から閉鎖位置とされ、輸送元４から粉粒体材料が当該捕集装置１に向けて空気輸送される。
このように空気輸送された粉粒体材料は、下端側の導入口１９から捕集器本体１０内に導入され、上方側に向かう気流によって捕集器本体１０内において流動・拡散され、粉粒体材料に含まれる粉塵等が分離機構１３を介して輸送空気とともに吸引接続管１２を介して捕集器本体１０外に排出される。また、複数種の粉粒体材料を当該捕集装置１において捕集する場合には、捕集器本体１０内において流動・拡散され、混合がなされる。

そして、例えば、所定の輸送時間が経過すれば、吸引源２を停止させる。これにより、閉鎖位置とされた蓋体３０には、その自重に加え、落下する粉粒体材料の荷重が作用し、図２（ｂ）において二点鎖線にて示すように、落下する粉粒体材料によって蓋体３０が押し退けられるようにして支軸２３，２３回りに回転して開放位置とされ、排出口１７が開放される。つまり、蓋体３０は、閉鎖位置から待機位置を経て、落下する粉粒体材料によって言わば退避するように移動し、開放位置とされる。これにより、当該捕集装置１において捕集した粉粒体材料が排出される。このように蓋体３０が開放位置とされれば、蓋体３０の被検出部３１ｃが非接触式検出器６の検出領域外となり、材料有状態となる。

そして、供給先における粉粒体材料の消費（処理）に伴い、材料レベルが低下し、上記のように開放位置とされた蓋体３０に作用する粉粒体材料の荷重が小さくなったり、消失すれば、蓋体３０は、その自重によって待機位置に復帰する。これにより、蓋体３０の被検出部３１ｃが非接触式検出器６の検出領域内となり、上記同様、検出状態が所定の遅延時間が経過するまで継続すれば、材料要求状態と判断し、吸引源２を駆動させ、粉粒体材料の輸送・捕集・排出がなされ、以下同様の動作が繰り返される。
なお、上記した基本動作は一例に過ぎず、その他、種々の変形が可能である。例えば、開放位置の被検出部３１ｃを検出するように非接触式検出器６を設けた構成とし、待機位置となれば、つまり、非検出となれば、材料要求状態と判断するような態様等としてもよい。この場合は、非接触式検出器６を設ける位置等を適宜、変形するようにすればよい。

また、本実施形態では、蓋部３１の被検出部３１ｃを検出する非接触式検出器６を設けた例を示しているが、このような非接触式検出器６を設けていない構成としてもよい。この場合は、捕集器本体１０や排出管１５の下方側等の適所に適宜のレベル計等を設けた構成としてもよい。
また、本実施形態では、隙間調整機構２６の変位部２８を、蓋部３１の上端部を押し上げるように変位させる態様とされたものとした例を示しているが、蓋部３１の上端部を引っ張り上げるように変位させる態様等とされたものとしてもよい。また、変位部２８を、上下に変位される操作部２７とともに上下に変位される構成とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、第１方向に沿う軸回りに回転される軸に設けられ、蓋部３１の上端部を上下動させるカム状部を変位部２８として設けたような構成等としてもよい。蓋部３１の上端３１ｂ側を上下動させる隙間調整機構２６としては、上記したような態様に限られず、その他、種々の変形が可能である。

また、本実施形態では、待機位置において、蓋部３１と開口端面１６との間に開口端面１６の全周に亘って隙間が形成される構成とした例を示しているが、開口端面１６の少なくとも下端１６ａ側と蓋部３１との間に隙間が形成される構成としてもよい。
また、本実施形態では、蓋体３０の軸受孔３５を、閉鎖位置において軸受孔３５の蓋部側孔縁３７と支軸２３との間に粉粒体材料よりも大きな隙間Ｄ３が形成されるように長孔状とした例を示しているが、このような隙間Ｄ３が形成されない構成としてもよい。
また、本実施形態では、蓋体３０に設けられた長孔状の軸受孔３５に挿通される支軸２３によって蓋体３０を開閉自在に保持する構成とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、蓋体３０（蓋部３１）と捕集器本体１０側とを、紐状やチェーン状、ベルト状、アーム状、複数部材を連結して構成された多関節状等の吊下部材によって連結したような構成等としてもよい。蓋体３０を開閉自在に保持する態様としては、その他、種々の変形が可能である。

また、本実施形態では、導入口１９を、少なくとも下側部位が排出口１７の上側部位と同高さに位置するように設けた例を示しているが、このような態様に限られない。導入口１９の全体を、排出口１７よりも上方側において開口させた構成としてもよい。また、導入口１９を、排出管１５の内周面において開口させた態様に代えて、捕集器本体１０の略逆錐形状とされた部位や、略筒形状とされた部位、さらには上端蓋体１１の内周面等において開口させたような態様等としてもよい。また、導入口１９を、捕集器本体１０内において垂れ下がるように設けられた導入管１８の下端において開口させたような態様等としてもよい。本実施形態に係る捕集装置１が備える各部材の具体的構成としては、上記した構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。

１ 粉粒体材料の捕集装置
６ 非接触式検出器
１５ 排出管
１６ 開口端面
１６ａ 下端
２０ カバー部
２３ 支軸
２４ 後壁部
２５ 開口
２６ 隙間調整機構
２７ 操作部
２８ 変位部
３０ 蓋体
３１ 蓋部
３１ａ 下端
３１ｂ 上端
３１ｃ 被検出部
３５ 軸受孔

Claims (6)

1. 下端の開口端面が軸方向に対して傾斜する傾斜面とされた排出管と、該排出管の開口端面の少なくとも下端側との間に隙間を設けて保持された待機位置から吸引されて閉鎖位置とされる略平板状の蓋部を有した蓋体と、前記蓋部の上端側を上下動させて該蓋部の下端側と前記開口端面の下端側との隙間を調整可能とする隙間調整機構と、を備えていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
2. 請求項１において、
   前記蓋体は、前記待機位置において前記蓋部と前記開口端面との間に全周に亘って隙間が形成されるように保持される構成とされていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
3. 請求項２において、
   前記排出管における前記開口端面の傾斜方向及び上下方向に直交する第１方向両側に位置するように、かつ前記閉鎖位置の蓋部の上方側に位置するように設けられ、前記第１方向に軸方向を沿わせた一対の支軸を備えており、
   前記蓋体は、前記第１方向両側に、前記一対の支軸がそれぞれに挿通され、前記蓋部の厚さ方向に概ね延びるように長孔状とされた軸受孔を設けた構成とされ、前記待機位置から前記蓋部が前記軸受孔の長径方向に概ね沿って移動して閉鎖位置とされることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記排出管の周囲を囲むように設けられ、前記排出管及び前記蓋体を収容するカバー部を備えており、
   前記隙間調整機構には、前記蓋部の上端側を上下動させる変位部を変位させる操作部が前記カバー部外に位置するように設けられていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
5. 請求項４において、
   前記操作部は、開放状態における前記蓋部が近接される側となる前記カバー部の後壁部の外側面に沿って上下に変位自在に設けられ、前記変位部は、前記操作部の上端側に連なるように設けられ、前記蓋部の上端部の下面側に当接されていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項において、
   前記蓋部の上端部を被検出部として検出する非接触式検出器を備えており、
   前記非接触式検出器は、前記隙間調整機構によって上下動される前記蓋部の上端部に応じて位置調整可能なように上下に変位自在とされていることを特徴とする粉粒体材料の捕集装置。

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