JP2531871Y2 - 粉粒体の払出し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、セメントの製造、製
鉄、石炭炊きボイラ燃料投入など粉粒体を扱うときに用
いる粉粒体の払出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、鉱石等の粉粒体の払出し装置
として種々の形式が用いられている。コンパクトで安価
な払出し装置としては、図４図示のロータリバルブや図
５図示のＬバルブと呼ばれる形式が使用されることが多
い。本件出願人は、これらの基本的な先行技術に基づい
て、実公昭６２−１３９８８号公報や実開平２−７９２
９７号公報などで、改良された粉粒体の払出し装置の提
案を行っている。

【０００３】図４図示のロータリバルブ１は、ケーシン
グ２内に回転軸３を中心として回転可能であり、複数の
羽根４を有するロータが設けられている。ケーシング２
上部には供給シュート５が設けられ、上方から斜線を施
して示す粉粒体６が供給される。供給シュート５から供
給される粉粒体６は、ロータの回転によって案内されて
ケーシング１の下部に設けられる払出しシュート７から
払出される。供給される粉粒体６に大塊８が含まれてい
るときは、羽根４の先端とケーシング２の内面との間を
通過することができないので、払出しシュート７から払
出すことはできない。

【０００４】図５図示の払出し装置は、Ｌバルブ１１と
呼ばれる。Ｌバルブ１１のケーシング１２には、上方に
延びる供給シュート１３が取付けられる。供給シュート
１３から供給される粉粒体１４は、水平に延びる貯留部
１５の底面に堆積する。貯留部１５には、水平面内で供
給シュート１３から間隔をあけて下方に延びる払出シュ
ート１６が接続される。払出しシュート１６に接続する
位置は、貯留部１５の底面に堆積され、斜線を施して示
す粉粒体１４の傾斜面１７が、貯留部１５の底面との間
で安息角を形成している状態で、その先端が払出しシュ
ート１６の開口部に達しないことが条件となる。このよ
うな条件で、供給シュート１３と払出しシュート１６と
は、粉粒体１４によってマテリアルシールされた状態と
なる。粉粒体１４を払出しシュート１６から払出すため
には、矢符１８で示すガス圧を加える。このガス圧によ
って、粉粒体１４が払出しシュート１６側に搬送され、
払出しシュート１６中を落下して払出される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】図４のロータリバルブ
１は、次のような短所を有する。すなわち、粉粒体の噛
込みがあること等によって、ケーシング２や羽根４の強
度を大きくしなければならず、大きい駆動力を必要とす
るので設備費が大となる。また羽根の耐熱強度の制限か
ら、６００℃以上の粉粒体の取扱いが不可能であり、６
００℃以上に耐用可能な装置は市販されていない。

【０００６】さらに、羽根４と粉粒体６との接触面積や
接触時間が大きいので、そのため高温の粉粒体６から奪
われる熱損失が大きくなる。羽根４は粉粒体６中を回転
変位するので、構造上バルブ回転速度を大きくすること
ができない。このため、羽根４の回転に伴って、羽根と
羽根との間にある粉粒体６が順次断続的に払出されるた
め、払出し流量に大きい変動が生じる。たとえば金属精
練炉に原料を投入する装置としてロータリバルブ１を使
用するときは、原料投入量が時間的に一定でないので、
炉内での反応が一定ではなくなり、種々の不都合、たと
えば炉内から発生するガス流量が変動し、そのガスの吸
引制御が困難となる等の不都合が生じる。

【０００７】また、粉粒体６の羽根４による噛込みの可
能性が大きくなり、ケーシング２の内壁などの破損が起
こりやすい。たとえば、粉粒体６が通過するときのケー
シング２の内壁耐火物の剥がれや、粉粒体６が固まって
内壁に付着して再び剥がれたり、または加熱されて焼結
して塊となったものの取扱いが困難である。さらに、バ
ルブ交換や保守を行うときには、ロータの上方全ての粉
粒体６を取除いて行う必要がある。

【０００８】一方、Ｌバルブ１１の短所としては次のよ
うなものがある。すなわち、粉粒体１４の払出しが、圧
縮ガス１８によって断続的にバッチ式に行われるので、
ロータリバルブ１よりもさらに粉粒体１４の供給量の変
動が大きくなる。また、Ｌバルブ１１だけでの払出し流
量の正確な制御は困難であり、他の秤量装置と併用する
必要がある。

【０００９】また、Ｌバルブ１１の上方の供給シュート
１３側のガス圧力が、下部の払出しシュート１６側のガ
ス圧力より大きくなりすぎると、粉粒体１４を通過する
ガス量が大きくなり、その結果粉粒体１４の異常多量払
出し現象が生じる。さらに多量の圧縮ガスを必要とし、
かつそのガスの流れを制御弁で間欠的に断続させなけれ
ばならず、運転費と設備費が大きくなる。

【００１０】実公昭６２−１３９８８号公報で開示して
いる先行技術では、装置自体で払出し流量を正確に制御
することは困難であり、たとえばホッパ−内粉粒体秤量
装置との併用が必要である。また、構造上高圧バルブ
（１ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以上）構造にするのは困難である。

【００１１】実開平２−７９２９７号公報で開示されて
いる先行技術では、磁場によって払出し流量を制御して
いるため、磁気を帯びにくいか、または電気の通じにく
い粉粒体を取扱うことはできない。

【００１２】本考案の目的は、粉粒体の噛込みがなく、
かつ連続的な払出しが可能な粉粒体の払出し装置を提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案は、上方に延び、
上方から粉粒体が供給される第１シュートと、第１シュ
ート下端の出口側に連結された貯留部と、貯留部の先端
に入口側が連結され、下方に延びる第２シュートとを含
み、第１シュートの出口側と第２シュートの入口側との
間には、第１シュート出口側端部と第２シュート入口側
端部とを結ぶ仮想線の傾斜角度が、貯留部に第１シュー
トから供給される粉粒体を堆積させるときに形成される
傾斜面の安息角よりも小さくなるように、間隔が設けら
れ、さらに貯留部内の前記傾斜面付近には、堆積された
粉粒体の表面に入り込む羽根先端部を有しかつ横の軸４
０のまわりに回転される回転羽根３９が設けられること
を特徴とする粉粒体の払出し装置である。

【００１４】

【作用】本考案に従えば、第１シュートの上方から粉粒
体が供給され、貯留部に堆積される。堆積された状態で
の粉粒体の傾斜角は、安息角を形成し、第２シュートの
入口側端部と第１シュートの出口側端部とを結ぶ仮想線
の傾斜角は安息角よりも小さいので、第２シュートの入
口側に粉粒体は到達せず、貯留部内で静止状態となって
停止する。粉粒体の堆積している傾斜面付近には、粉粒
体の表面に接触可能な回転羽根３９が設けられる。回転
羽根３９を作動させて、堆積している粉粒体の傾斜面の
表面から粉粒体の一部をかき出すことによって、粉粒体
の静止状態を解除して第２シュートから粉粒体を払出す
ことができる。回転羽根３９は、粉粒体の一部をかき出
せばよいので、噛込みがなく、かつ連続的な払出しが可
能である。回転羽根３９は、堆積された粉粒体の表面に
入り込む羽根先端部を有しかつ横の軸４０のまわりに回
転される。

【００１５】

【実施例】図１は、本考案の一実施例による粉粒体の払
出し装置３１の概略的な構成を示す。鋼製の外壁から構
成されるケーシング３２内には耐火物の内壁３３が形成
されている。払出し装置３１には、上方に延びる第１シ
ュートである供給シュート３４が取付けられ、ホッパ−
などからの粉粒体が供給される。供給シュート３４の下
端出口からは貯留部３５が水平に延びる。貯留部３５の
底面３６は下方に延びる第２シュートである払出しシュ
ート３７の入口開口部に通じる。この払出し装置３１に
おいては、供給シュート３４の上方の粉粒体入口から供
給された粉粒体３８が払出しシュート３７の下方の粉粒
体出口から払出される。

【００１６】貯留部３５内には、回転羽根３９が設けら
れる。回転羽根３９は、軸４０を中心として回転方向４
１に回転可能である。供給シュート３４の出口側の端部
４２ａと、払出しシュート３７の入口側の端部４２ｂと
を結ぶ仮想線４２が底面３６との間に形成する角度θ
は、粉粒体３８の安息角よりも小さくなるようにする。
このため、粉粒体入口から粉粒体３８を供給して底面３
６上に堆積された状態では、その先端は払出しシュート
３７の入口側の端部４２ｂに到達せず、粉粒体３８は貯
留部３５内で静止して滞留する。

【００１７】回転羽根３９は、粉粒体３８が安息角を形
成して静止している傾斜面付近に設けられるので、回転
させることによって粉粒体３８の一部をかき出すことが
できる。これによって粉粒体３８の静止状態は解除さ
れ、回転に従って連続的に払出される。回転羽根３９の
上方には、保守口４３が設けられる。保守口４３は、通
常運転時には耐火物付き盲蓋４４によって封止される。
また貯留部３５の供給シュート３４の下方の側面には、
点検口４５が設けられ、通常運転時は耐火物付き盲蓋４
６によって封止される。

【００１８】本実施例によれば、供給シュート３４の出
口側と、払出しシュート３７の入口側との水平方向の距
離を充分に大きくとることができるので、保守時には回
転羽根３９を保守口４３から取外しても粉粒体３８の払
出しは停止したままとすることができる。粉粒体入口か
ら大きな塊が供給されると、回転羽根３９と底面３６と
の間を通過することができないので、底面３６上に堆積
するけれども、点検口４５から取除くことができる。

【００１９】本実施例では、６００℃以上の高温の粉粒
体を取扱うことができるようにするため、内壁３３は耐
熱性の耐火物で内張りしている。回転羽根３９の羽根本
体は、耐熱性セラミック製で形成する。軸４０は鋼製で
あるけれども、外周部はセラミックライニングを施し、
軸内部には冷却水を通じさせる。粉粒体３８をかき出す
ためには大きな力は必要でないので、羽根本体を耐熱性
セラミック製とすることが可能である。

【００２０】回転羽根３９の羽根先端部と底面３６との
間の隙間は、取扱う粉粒体３８の標準最大径の５倍以上
とする。このようにすると噛込み現象は全く生じない。
また払出しの停止時には、回転羽根３９の羽根によって
も粉粒体３８の移動がくい止められるので、供給シュー
ト３４側の圧力が高くなっても粉粒体３８が異常排出さ
れることはない。

【００２１】また回転羽根３９は、安息角を形成して静
止状態にある粉粒体の傾斜面から粉粒体の一部をかき出
すことができればよいので、軸線方向に連続して設けら
れる必要はなく、図２図示のようなくし形状の羽根３９
ａでも用いることができる。このようなくし形のかき出
し部材を用いることによって、回転に要する力をさらに
小さくすることができる。

【００２２】図３は、本考案の前提となる払出し装置５
２の概略的な構成を示す。本実施例は図１図示の実施例
に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目
すべきは、点検口４５に、圧縮ガス供給装置５３が設け
られていることである。圧縮ガス供給装置５３は、弁５
４を介してノズル５５から貯留部３５内に圧縮ガスを噴
出させ、底面３６上に堆積した粉粒体３８を払出しシュ
ート３７側に移動させて排出させる。回転羽根３９の先
端と底面３６との間の隙間を充分に大きくとっておくこ
とによって、万一大塊５６が供給されて底面３６上に堆
積していても、ガス圧によって排出することができる。

【００２３】この構成は、長時間堆積させると固着する
傾向のある粉粒体３８を取扱う場合や、異常大塊がたび
たび侵入するおそれがある場合に特に好適に用いること
ができる。このように、圧縮ガスによって大塊５６を排
出するのは、既存装置のフクリューコンベアでは不可能
である。この圧縮ガス供給装置５３の構成は、図１およ
び図２の実施例に関連して実施することができる。

【００２４】なお、図１および図２の実施例では貯留部
３５の底面３６の断面部は水平であると示されている
が、傾斜させてもよく、また大塊の粉粒体を多く滞留さ
せるために底面３６を漏斗状にしてもよい。

【００２５】上述の実施例によれば、従来からの図５の
Ｌバルブのガス圧１８によって押出す方式に比較して、
払出し流量が正確で流量測定装置が不要であり、回転速
度や揺動速度の制御による払出し流量制御を容易に行う
ことができる。また、払出しにガスが不要または使用量
の削減が可能なので、ガス吹込み配管や制御設備を不要
にしたりまたは削減することができる。さらに供給シュ
ート側の圧力が高くなっても、異常多量払出し現象を防
止することができる。

【００２６】また従来のロータリバルブやスクリューフ
イーダ方式に比較して、粉粒体の噛込みがなく、異常な
大塊の排出が可能で保守が容易である。さらに、回転羽
根を用いても、羽根が小さく、その回転数を大きくする
ことができるので、払出し流量の変動幅が小さく連続払
出しに極めて近くすることができる。また羽根強度が小
さくてよいので、冷却が容易で高温に対応させることが
可能であり、またセラミックによる厚いライニングも可
能である。さらに粉粒体との接触面積が小さくなるの
で、粉粒体の保有する熱量の損失が小さくなる。また回
転羽根は粉粒体中に完全に埋没はしていないので、保守
が容易である。

【００２７】以上のようにして実施例による払出し装置
は、従来からのロータリバルブとＬバルブの両方式の長
所を併せ持つ安価な高温粉体切出し装置を実現可能であ
る。

【００２８】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、回転羽根
３９を作動させることによって、安息角を形成して堆積
している粉粒体の静止状態を解除して材料の払出しを、
噛込みを生じることなく連続的かつ小さな力で行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による払出し装置の概略的な
構成を示す断面図である。

【図２】図１図示の払出し装置に使用可能なかき出し部
材の外観を示す正面図である。

【図３】本考案の前提となる払出し装置の概略的な構成
を示す断面図である。

【図４】従来からのロータリバルブの概略的な構成を示
す断面図である。

【図５】従来からのＬバルブの概略的な構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

３１，５２ 払出し装置 ３２ ケーシング ３３ 内壁 ３４ 供給シュート ３５ 貯留部 ３６ 底面 ３７ 払出しシュート ３８ 粉粒体 ３９ 回転羽根 ４０ 軸 ４２ 仮想線 ４３ 保守口 ４５ 点検口 ５３ 圧縮ガス供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 内山 義雄 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 実開 昭53−39753（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−5589（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−13988（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方に延び、上方から粉粒体が供給され
   る第１シュートと、 第１シュート下端の出口側に連結された貯留部と、 貯留部の先端に入口側が連結され、下方に延びる第２シ
   ュートとを含み、 第１シュートの出口側と第２シュートの入口側との間に
   は、第１シュート出口側端部と第２シュート入口側端部
   とを結ぶ仮想線の傾斜角度が、貯留部に第１シュートか
   ら供給される粉粒体を堆積させるときに形成される傾斜
   面の安息角よりも小さくなるように、間隔が設けられ、 さらに貯留部内の前記傾斜面付近には、堆積された粉粒
   体の表面に入り込む羽根先端部を有しかつ横の軸４０の
   まわりに回転される回転羽根３９が設けられることを特
   徴とする粉粒体の払出し装置。