JP2634080B2

JP2634080B2 - 粉体用定量気流搬送装置

Info

Publication number: JP2634080B2
Application number: JP8046289A
Authority: JP
Inventors: 克也水井
Original assignee: HOSOKAWA MIKURON KK
Current assignee: HOSOKAWA MIKURON KK
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH02261733A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、容器内の粉体の流動層からエゼクタの吸引
作用で吸入路に粉体と気体を吸込んで、その粉体を輸送
路で気流搬送し、粉体の気流搬送量を設定範囲に自動的
に維持できるように構成した粉体用定量気流搬送装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、エゼクタの吸入路における搬送気流の流動方向
２箇所で流路差圧ΔＰを設定値に維持するように、エゼ
クタへの気体供給量を自動調節する制御手段を設け、粉
体の気体搬送量を設定範囲に維持するように構成してい
た（例えば特開昭62−64911号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術によって粉体の気流搬送量を精
度良く一定化するためには、容器内の流動層における見
掛密度を流動層への気体供給量調節や流動層の高さ調整
などにより一定に維持することが必須であるが、実際に
流動層の見掛密度を一定に維持することは極めて困難で
あり、そのために粉体の気流搬送量の変動が大きくなっ
て、精度良好な粉体の定量供給を実現しにくい欠点があ
った。

本発明の目的は、流動層の見掛密度が変化しても粉体
の定量供給を確実に精度良好に実行できるようにする点
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、上昇気流で粉体を浮遊させた流動層を内部に形成する
容器に、粉体の輸送路に接続したエゼクタの吸入路を接
続し、搬送気流の流動方向２箇所での流路差圧ΔＰを測定す
る第１差圧検知手段を設け、前記流動層の設定レベル差Δｈ間の流動層差圧Pfを測
定する第２差圧検知手段を設け、前記第２差圧検知手段からの流動層差圧Pf、設定器か
らの前記設定レベル差Δｈおよび気体密度ρｏに基い
て、前記流動層の固体密度ρａを下記式（１）により算出する第１演算手段を設け、前記第１差圧検知手段からの流路差圧ΔＰ、前記第１
演算手段からの前記流動層の固体密度ρａ、前記吸入路
の入口の径と形状により決定される設定器（20）からの
定数ｎとＫ、及び、設定器からの重力単位換算係数gcに
基いて、粉体搬送量Ｆを下記（２）式により算出する第２演算手段を設け、前記第２演算手段からの粉体搬送量Ｆと設定器からの
設定搬送量Foとの比較に基いて、前記エゼクタの吸入噴
流用ノズルに気体を供給する給気路の流量調節弁を、前
記粉体搬送量Ｆと設定搬送量Foがほぼ一致するように開
度調節する比較手段を設けたことにあり、その作用効果
は次の通りである。

〔作用〕

つまり、流動層からエゼクタの吸引作用で吸込んだ粉
体を気流搬送する際に、いかなる手段で粉体の気流搬送
量を測定すれば、精度良い測定を確実に実行できるかに
ついて、各種実験により追究したところ下記の事実を見
出した。

搬送気流の流動方向２箇所での流路差圧ΔＰ、流動層
の設定レベル差Δｈ間の流動層差圧Pf、その設定レベル
差Δｈ、気体密度ρａが粉体搬送量Ｆにいかなる影響を
及ぼすかについて、粉体の種類を変えて調べたところ、として、2gc・ΔP/ρａ（尚、gcは重力単位換算係数で
ある。）と粉体搬送量Ｆとの相間が、第５図に示すよう
に、粉体の種類にかかわらず一定の関数になる事実が判
明した。

そして、エゼクタの吸入路の入口の径と形状が上記関
数にいかなる影響を及ぼすかについて調べたところ、そ
の入口の径と形状により決定する定数をｎとＫとして、
下記実験式が得られた。尚、ｎは一般に１〜２の範囲になり、Ｋは
一般に１以下の範囲になる。但し、gcは［^m/S²］、ΔＰ
は［kg/m²］、ρａは［kg/m³］による。

要するに、流路差圧ΔＰと流動層差圧Pfを測定し、定
数ｎとＫを適宜決定し、設定レベル差Δｈ、気体密度ρ
ｏを求め、上記（１）式と（２）式に基いて粉体搬送量
Ｆを算出すれば、粉体や気体の種類にかかわらず粉体搬
送量Ｆを精度良く測定できるとの新知見を得たのであ
る。

そして、流動層差圧Pfを測定し、上記（１）式により
流動層の固体密度ρａを算出し、その算出した固体密度
ρａに基いて粉体搬送量Ｆを上記（２）により算出する
から、流動層の見掛密度が変化しても精度良く粉体搬送
量を測定できるのである。

したがって、第２差圧検知手段で測定した流動層差圧
Pf、設定器による設定レベル差Δｈと気体密度ρｏに基
いて、第１演算手段により流動層の固体密度ρａを上記
式（１）より自動的に算出し、次に、第１差圧検知手段
で測定した流路差圧ΔＰ、第１演算手段で算出した流動
層の固体密度ρａ、設定器からの定数ｎ、Ｋと重量単位
換算係数gcに基いて、第２演算手段により粉体搬送量Ｆ
を上記（２）式より自動的に算出し、そして、算出した
粉体搬送量Ｆと設定搬送量Foがほぼ一致するようにエゼ
クタへの給気量を比較手段による指示で自動的に調節す
るように構成することによって、流動層の見掛密度の変
化にかかわらず粉体の定量供給を確実に精度良好に実行
できる。

〔発明の効果〕

その結果、各種の粉体を定量的に気流搬送するに際し
て粉体気流搬送量の管理を精度良くかつ容易に実行でき
る。有用な粉体用定量気流搬送装置を提供できるように
なった。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図に示すように、容器（１）の内部に多孔板
（２）を設け、多孔板（２）により下方において気体供
給路（３）を容器（１）に接続し、粉体供給装置（４）
から容器（１）内で多孔板（２）より上方に定量的又は
間歇的に供給される粉体を多孔板（２）からの上昇気流
で浮遊させて、ほぼ一定高さの粉体の流動層（５）を容
器（１）の内部に形成するように構成してある。

粉体供給ユニット（Ａ）を吊下げ保持して流動層
（５）の内部に設置すると共に、そのユニット（Ａ）を
容器（１）に対して出し入れ自在に、かつ、ほぼ一定レ
ベルに設置できるようにユニット取付部を形成し、ユニ
ット（Ａ）に下記（イ）ないし（ト）の要素を設けてあ
る。

（イ）流動層（５）から吸入路（６）に粉体と気体を吸
込むと共に、吸込んだ粉体を輸送路（７）から供給対象
に気流搬送するためのエゼクタ（８）。

（ロ）エゼクタ（８）の吸込噴流用ノズルに気体を供給
する第１給気路（９）の終端側部分。

（ハ）エゼクタ（８）の輸送気体用ノズルに気体を供給
する第２給気路（19）の終端側部分。

（ニ）吸入路（６）を開閉するチューブバルブ（11）。

（ホ）チューブバルブ（11）を開閉操作するための圧力
調節用流路（12）の終端側部分。

（ヘ）吸入路（６）の入口近くの圧力を検知するための
第１導圧路（13）の始端側部分。

（ト）流動層（５）の圧力を検知するために設定レベル
差Δｈで上下に配置した第２導圧路（14）と第３導圧路
（15）の始端側部分。

第２図に示すように、圧力気体供給源（16）に対して
第１及び第２給気路（９），（10）を、減圧弁（C₁）と
開閉弁（V₁）を介して並列接続し、第１及び第２給気路
（９），（10）夫々に流量調節弁（CV₁）又は（CV₂）と
逆止弁（S₁）又は（S₂）を設けてある。

第１ないし第３導圧路（13），（14），（15）に各別
に接続したパージ用流路（17a），（17b），（17c）、
及び、圧力調節用流路（12）を、減圧弁（C₂）を介して
圧力気体供給源（16）に接続し、パージ用流路（17
a），（17b），（17c）夫々に絞り（R₁），（R₂），（R
₃）と流量設定弁（N₁），（N₂），（N₃）を設け、圧力
調節用流路（12）に逆止弁（S₃）と三方弁（V₂）を設け
て、三方弁（V₂）により加圧閉弁状態と大気開放開弁状
態にチューブバルブ（11）を切換えられるように構成し
てある。

第１導圧路（13）と第２導圧路（14）の差圧を測定す
る第１差圧検知手段（18）、及び、第２導圧路（14）と
第３導圧路（15）の差圧を測定する第２差圧検知手段
（19）を設け、第１及び第２差圧検知手段（18），（1
9）並びに設定器（20）からの情報に基いて第１及び第
２給気路（９），（10）の流量調節弁（CV₁），（CV₂）
を自動操作する制御器（21）を設け、制御器（21）から
の情報で粉体搬送量を示す表示手段（22）を設けてあ
り、制御器（21）に第３図を示すように下記（ａ）ない
し（ｃ）の各種手段を備えさせてある。尚、第１ないし
第３導圧路（13），（14），（15）に絞り（Ｒ）と開閉
弁（Ｖ）を設けてある。

（ａ）第２差圧検知手段（19）からの流動層差圧Pf、設
定器（20）からの設定レベル差Δｈ及び気体密度ρｏに
基いて、流動層（５）の固体密度ρａを下記式（１）により算出する第１演算手段（23）。

（ｂ）第１差圧検知手段（18）からの流路差圧ΔＰ、第
１演算手段（23）からの流動層（５）の固体密度ρａ、
設定器（20）からの定数ｎとＫ、及び、重力単位換算係
数gcに基いて、粉体搬送量Ｆを下記（２）式により算出する第２演算手段（24）。

尚、定数ｎとＫは吸入路（６）の入口の径と形状によ
り決定され、ｎは一般に１〜２の範囲であり、Ｋは一般
に１以下の範囲である。

但し、gcは［^m/s²］、ΔＰは［kg/m²］、ρａは［kg/
m³］による。

（ｃ）第２演算手段（24）からの粉体搬送量Ｆと設定器
（20）からの設定搬送量Foとの比較に基いて、第１及び
第２給気路（９），（10）の流量調節弁（CV₁），（C
V₂）に対する出力手段（25）に開度調節指示する比較手
段（26）。

尚、Ｆ＞Foの時に第１給気路（９）への給気量を減少
し、かつ、第２給気路（10）への給気量を増大し、逆
に、Ｆ＜Foの時に第１給気路（９）への給気量を増大
し、かつ、第２給気路（10）への給気量を減少し、Ｆ≒
Ｆとなるようにかつ第１及び第２給気路（９），（10）
への合計給気量がほぼ一定になるように、比較手段（2
6）をプログラムしてある。

要するに、第４図に示すように、粉体搬送量Ｆを算出
して、算出した粉体搬送量Ｆを表示手段（22）で示し、
算出した粉体搬送量Ｆが設定搬送量Foよりも大になれ
ば、第12給気路（９）の流量調節弁（CV₁）を開度増大
させて、エゼクタ（８）の吸引力増大で粉体吸込量を増
大し、逆に、算出した粉体搬送量Ｆが設定搬送量Foより
も小になれば、第１給気路（９）の流量調節弁（CV₁）
を開度減少させて、エゼクタ（８）の吸引力減小で粉体
吸込量を減少し、粉体の定量供給を自動的に維持できる
ように構成してある。

また、第２給気路（10）の流量調節弁（CV₂）を第１
給気路（９）の流量調節弁（CV₁）とは逆向きに開度調
節して、粉体の気流搬送を良好に実行できるほぼ一定量
の気体を輸送路（７）を常時供給できるように構成して
ある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

流路差圧ΔＰを測定するに、吸入路（６）や輸送路
（７）における２箇所の圧力の差を測定してもよく、要
するに、搬送気流の流動方向２箇所での流路差圧ΔＰを
測定するように第１差圧検知手段（18）を構成すればよ
い。

前述実施例のように、エゼクタ（８）、給器路（９）
の終端側部分、吸入路（６）、輸送路（７）の始端側部
分、第１及び第２差圧検知手段（18），（19）に対する
導圧路（13），（14），（15）の始端側部分を、容器
（１）に対して出し入れ自在なユニット（Ａ）に設ける
と、容器（１）へのユニット（Ａ）の設置位置いかんに
かかわらず吸入路（６）の入口と導圧路（13），（1
4），（15）の入口の位置関係を一定に維持できて、粉
体搬送量Ｆの測定を確実に精度良く実行できるから、ユ
ニット（Ａ）の取付作業が容易で製作面や補修点検面で
有利である。しかし、流動層差圧Pfを測定するに、第２
差圧検知手段（19）に対する第２及び第３導圧路（1
4），（15）を粉体供給ユニット（Ａ）とは別体の部材
で形成してもよく、その部材を容器（１）に対して出し
入れ自在に設置しても固定してもよい。また、粉体供給
ユニット（Ａ）を容器（１）にその外側又は内側に配置
して固定してもよい。

表示手段（22）や第２給気路（10）やチューブバルブ
（11）を省略してもよい。

粉体の種類は不問であり、また、粉体搬送のための気
体は空気や不活性ガスなど粉体の種類に応じて適当に選
定できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明による装置の実施例を示
し、第１図は装置の部分概念図、第２図は流路と制御系
の説明図、第３図は制御系のブロック図、第４図は制御
動作を示すフローチャートである。第５図は実験結果を
示すグラフである。（１）……容器、（５）……流動層、（６）……吸入
路、（７）……輸送路、（８）……エゼクタ、（９）…
…給気路、（13），（14），（15）……導圧路、（18）
……第１差圧検知手段、（19）……第２差圧検知手段、
（20）……設定器、（23）……第１演算手段、（24）…
…第２演算手段、（26）……比較手段、（Ａ）……ユニ
ット、（CV₁）……流量調節弁。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上昇気流で粉体を浮遊させた流動層（５）
を内部に形成する容器（１）に、粉体の輸送路（７）に
接続したエゼクタ（８）の吸入路（６）を接続し、搬送気流の流動方向２箇所での流路差圧ΔＰを測定する
第１差圧検知手段（18）を設け、前記流動層（５）の設定レベル差Δｈ間の流動層差圧Pf
を測定する第２差圧検知手段（19）を設け、前記第２差圧検知手段（19）からの流動層差圧Pf、設定
器（20）からの前記設定レベル差Δｈおよび気体密度ρ
ｏに基いて、前記流動層（５）の固体密度ρａを下記式
（１）により算出する第１演算手段（23）を設け、前記第１差圧検知手段（18）からの流路差圧ΔＰ、前記
第１演算手段（23）からの前記流動層（５）の固体密度
ρａ、前記吸入路（６）の入口の径との形状により決定
される設定器（20）からの定数ｎとＫ、及び、設定器
（20）からの重力単位換算係数gcに基いて、粉体搬送量
Ｆを下記（２）式により算出する第２演算手段（24）を設け、前記第２演算手段（24）からの粉体搬送量Ｆと設定器
（20）からの設定搬送量Foとの比較に基いて、前記エゼ
クタ（８）の吸込噴流用ノズルに気体を供給する給気路
（９）の流量調節弁（CV₁）を、前記粉体搬送量Ｆと設
定搬送量Foがほぼ一致するように開度調節する比較手段
（26）を設けてある粉体用定量気流搬送装置。
【請求項２】前記エゼクタ（８）、前記給気路（９）の
終端側部分、前記吸入路（６）、前記輸送路（７）の始
端側部分、前記第１及び第２差圧検知手段（18），（1
9）に対する導圧路（13），（14），（15）の始端側部
分を前記容器（１）に対して出し入れ自在なユニット
（Ａ）に設けてある請求項１記載の粉体用定量気流搬送
装置。