JP3024923B2

JP3024923B2 - 気流搬送装置

Info

Publication number: JP3024923B2
Application number: JP7196009A
Authority: JP
Inventors: 和幸植田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2015-07-07
Also published as: JPH08108935A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気流搬送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の真空吸引輸送装置（ニューマチッ
クコンベア）の一例として、特開昭５８−１１３０２９
公報に示されるものがあった。即ち、図１２，１３，１
４に示すごとく、吸引ノズルＰ１で空気と一緒に吸引し
た粉粒体を分離機Ｐ２で空気と粉粒体に分離し、さらに
バグフィルタＰ３で微粉粒体を分離し、空気を吸引ブロ
ワＰ４に吸引させていた。吸引ノズルＰ１は吸引ノズル
内筒Ｐ５と、その先部外周に配した２次空気流入用ノズ
ル外筒Ｐ６とから成る。前記ノズル外筒Ｐ６内に流入し
た２次空気を吸引ノズル内筒Ｐ５内に導入するため、ノ
ズル外筒Ｐ６の先端部Ｐ６′を内側へ向け湾曲させ、吸
引ノズル内筒Ｐ５の先端部Ｐ７との間に間隙Ｇを形成し
ていた。

【０００３】また、ノズル外筒Ｐ６の上端部に、空気フ
ァン１０Ｐと連結させるリング状の空気主管Ｐ８を設
け、該主管Ｐ８より複数の空気噴射管を取出し、その先
端ノズル部Ｐ９′をノズル外筒Ｐ６の外面に沿わせてノ
ズル外筒Ｐ６の先端部に導き、さらに該先端部より吸引
ノズル内筒Ｐ５の先端側へ突入させる。そして、該各噴
射管Ｐ９のノズル部Ｐ９′から噴射する空気により、間
隙Ｇを介し吸引ノズル内筒Ｐ５内に流入する２次空気に
対し、旋回流を発生させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、粉粒体を気流から分離するために大
掛かりな分離機やバッグなどの装置が必要であった。

【０００５】本発明は上記課題を解決し、搬送物を気流
から分離するために、大掛かりな装置を必要とせず、簡
単な構成で分離させる気流搬送装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の構成は次のとおりとする。即ち、第１構成
は、略筒形をした装置本体と、該装置本体の上面に一端
が開口し、他端が吸引ブロア装置に接続される吸引空気
路と、該吸引空気路に対して、交差する方向で、前記装
置本体の側壁に貫通接続された物品を搬送する搬送路
と、前記吸引空気路と前記搬送路の間にあって、該搬送
路と直角になり、先端がほぼ搬送路の中央位置に対応す
るよう突設された第１気流制御板と、該第１気流制御板
とともに前記吸引空気路を挟むように、前記第１気流制
御板に対して所定の角度を持って突設され、先端が前記
第１気流制御板と所定距離をとって分離されてスリット
を形成する第２気流制御板とを含むことである。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】第２構成は第１構成に加え、前記第１気流
制御板と前記第２気流制御板との間の距離変更手段とを
含むことである。

【００１１】第３構成は、第１または第２構成に加え、
前記第１，第２気流制御板と装置本体の両側壁間および
上壁との間で、装置本体の上内側に位置した中間区画が
形成されたことである。

【００１２】第４構成は、第１または第２構成に加え、
装置本体の上壁を兼ねた第２気流制御板と、第１気流制
御板と、補助板とで中間区画を装置本体の上外側に形成
し、該中間区画の上面中央に吸引空気路を垂直に接続し
たことである。

【００１３】第５構成は、第１または第２または第３ま
たは第４構成に加え、前記第２気流制御板には吸引空気
路の流量に応じた１以上の補助スリットが設けられたこ
とである。

【００１４】第６構成は、第１または第２または第３ま
たは第４または第５構成に加え、前記第１気流制御板と
前記第２気流制御板によるスリットは、前記第１気流制
御板の下端よりも上側に位置することである。

【００１５】第７構成は、第１または第２または第３ま
たは第４または第５または第６構成に加え、装置本体は
大略直方体状を呈し、前記搬送路側とは反対側の側壁上
部は、前記搬送路側に傾斜して上壁に連続していること
である。

【００１６】

【作用】空気吸引装置を起動すると、前記第１気流制御
板と前記第２気流制御板とによって、吸引空気がフィル
ム状となるとともに、前記両者による空気の絞り込みに
より、前記搬送路内の空気はうず（スパイラル）気流と
なる。搬送経路内で米などの物品はうず気流によって効
率よく送られ、本装置の本体内に導入される。そして、
気流が吸引空気路へと方向転換され、物品は気流フィル
ムから脱出し、装置本体側壁に衝突して減速され、本体
の下部に落下貯溜される。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施態様を図面に示す一実施
例にもとづき説明する。図１，２，３において、装置ケ
ーシング１３は、鉛直軸線を持つ円筒本体１３ａの下部
が円錐状に縮径され、上端に円板からなる蓋１３ｂが設
けられる。該蓋の上面の吸引口１３ｃに吸引空気路１の
一端がフィルタＦを介して開口し、他端が吸引ブロア装
置（図示外）に接続される。該吸引空気路の延長線に対
して、交差する方向で、前記装置本体１３ａの側壁に米
等の物品を搬送する搬送路２が搬送口１３ｄを介して貫
通接続される。

【００１８】前記吸引口１３ｃと前記搬送口１３ｄの間
であって、搬送路残して延長方向と直角になり、下端が
ほぼ搬送路の延長線上の中央位置に対応するよう、第１
気流制御板１１ａが蓋１３ｂの下面から下方に突設され
る。

【００１９】即ち、蓋１３ｂの上面にユ字状の取付片１
１ｆが固定され、その下端から固定板１１ａが蓋を貫通
して垂下する。該固定板１１ａは鉛直面内で展延し、
本体１３ａの直径上で側壁間に固定される。

【００２０】前記固定板１１ａに案内されて、可動板１
１ｂが上下に摺動自在とされる。この可動板１１ｂは固
定板１１ａとほぼ同じ形状，大きさの可動本体１１ｃを
持ち、その下端が前記吸引口１３ｃ側で傾斜面１１ｄと
されている。また、可動本体１１ｃの上端に前記搬送口
１３ｄ側にＬ字状に屈曲部１１ｅが一体形成される。そ
して、前記取付片１１ｆの上部を上下に貫通した調節ネ
ジ棒１４の下部が屈曲部１１ｅを上下に貫通して螺合し
ている。

【００２１】前記第１気流制御板１１とともに前記吸引
口１３ｃを挟むように、第２気流制御板１２が前記第１
気流制御板１１に対して所定の角度（図示４５度）を持
って突設され、先端が前記第１気流制御板と所定の微少
距離をとって分離され、スリット（隙間）Ｇが形成され
ている。第２気流制御板１２は蓋１３ｂの下面から第１
気流制御板１１の下端に向かって傾斜し、本体両側壁間
にわたって固定される。このようにして、両制御板１
１，１２間と本体両側壁間で区画された中間区画Ｃが構
成される。第２気流制御板１２の上部は金網などの多孔
板１２ｂとなっている。

【００２２】ここで、前記第１気流制御板１１と前記第
２気流制御板１２との間の距離変更手段として、前記調
節ネジ棒１４が使用される。

【００２３】前記装置本体１３ａの内部には、物品（米
等）の飛散または落下緩衝のための緩衝材１５が設けら
れる。本体の下端に計量排出部材１６が設けられ、その
上端に僅かな間隔を存してかみ込み防止部材１７たるゴ
ム板が設けられる。前記計量排出部材１６は公知のもの
で、図４のように、回転軸１６ａの両端面に円板１６ｂ
が同心に固定され、回転軸１６ａから放射状に複数の仕
切板１６ｃが等間隔に設けられる。そして仕切板間の１
区画が本体下端の排出口に合致したとき、その区画に米
が入り、その米が回転により排出されるようになってい
る。

【００２４】以上において作動状態を説明する。図外の
空気吸引装置を起動すると、前記第１気流制御板１１と
前記第２気流制御板１２とによって、吸引空気がフィル
ム状となるとともに、前記両者による空気の絞り込みに
より、前記搬送路内の空気はうず（スパイラル）気流と
なる。

【００２５】このうず気流となる理由は次のように考え
られる。図５において、気流は第１，第２制御板の境界
の間隙Ｇを底辺とし、搬送口１３ｄおよび吸引口１３ｃ
を頂点とする２つの三角形のフィルムを形成する。そし
て、三角形の搬送路の中心線上の流速Ｖ１は三角形の両
斜辺上の流速Ｖ２より大である。これらの速度差によ
り、気流フィルム内に応力（歪）が生じ、それが搬送路
内へ渦として伝わり、搬送路内でその軸方向に進むネジ
（スパイラル）状の気流を生じさせる。

【００２６】従って、搬送経路２内で米などの物品はう
ず気流によって効率よく送られ、本装置の本体１３ａ内
に導入される。そして、気流が吸引空気路１へと方向転
換され、米は気流フィルムから脱出し、第１気流制御板
１１または緩衝材１５に衝突して減速され、本体の下部
に落下貯溜される。そして、下端の計量排出部材１６か
ら本体外へ排出される。

【００２７】図３において、前記可動板１１ｂの厚さｔ
＝１０ｍｍに定められ、その表面と第２制御板１２との
間隔（間隙Ｇ）は０．５ｍｍに定められており、これが
最小間隙となる。そして、調節ネジ棒１４を回し、可動
板１１ｂを上昇させると、その傾斜面１１ｄと第２制御
板１２との間隔が広がり、その間の気流の流量が増加す
る。可動板１１ｂが上限位置では、固定板１１ａと第２
制御板１２との間隔が１０．５ｍｍとなり、これが最大
間隙となる。前記間隙Ｇの値が要求流量に対し不足する
ときは、第２制御板１２に設けられた補助流路たる多孔
板部１２ｂが応える。

【００２８】次に本発明の装置により、米をうず気流に
乗せて搬送した場合の実験結果を示す。装置本体１３ａ
の直径Ｄ＝４００ｍｍ，第１制御板１１の装置蓋１３ｂ
よりの垂下長さＨ＝１００ｍｍ，第２制御板１２の第１
制御板１１に対する角度Ｒ＝４５度，第１，第２制御板
間の間隙Ｇ＝０．５ｍｍ，搬送路の開口直径ｄ1＝３８
ｍｍ，蓋１３ｂよりの距離ｈ1＝１００ｍｍ，吸引空気
路開口直径ｄ2＝３８ｍｍ，空気吸引装置の容量１．５
ｍ³／ｍｉｎ。

【００２９】図６は前記搬送路２の開口位置が上下に調
節可能とされた実施例を示す。搬送口１３ｄは上下に延
びた長孔からなる。また、搬送路２の先端に、その開口
を貫通させてゴム板からなる取付板Ｍが固定される。そ
して、取付板Ｍが前記搬送口１３ｄを覆ってボルトで本
体１３ａに着脱自在に取り付けられる。取付板の上下長
さは長孔１３ｄのそれよりも相当に長くされており、こ
の長い分だけ上下に取付位置が変更できる。長孔１３ｄ
の回りには取付位置の変更できるように複数のボルト孔
が設けられる。

【００３０】搬送路２の位置を高くすれば、搬送路から
第１制御板１１の下端への気流方向と、そこから吸引空
気路への気流方向とのなす角が例えば約９０度の位置
で、気流は大きく（約９０度）方向転換することとな
り、気流中からの搬送物の分離度が極めて大きくなる。
従って例えば、粉体や茶の葉などの軽量物体も効率よく
分離され、吸引口１３ｃ側で第２制御板１２やフィルタ
Ｆなどが不要となる。

【００３１】このように気流の方向転換の度合が大きい
と、その転換部での流体抵抗が大きくなり、気流の流速
が減少するので、搬送量（能力）は減少する。

【００３２】また逆に、搬送路の位置を低くすれば、搬
送路から吸引口へ至る気流の方向転換の度合が小さくな
り、搬送能力は増大する。搬送路から第１制御板の下端
へ、また、そこから吸引空気路への気流のなす角が最大
約１２０度（方向転換は約６０度）の範囲が実用的に勝
れている。

【００３３】前記実施例では、第１制御板１１の下端が
一直線，間隙Ｇも一直線状であり、気流フィルムは搬送
路側，吸引空気路側で各々一平面状を呈する。しかし、
必ずしもこのようにする必要はなく、例えば図７のよう
に、第１，第２制御板１１，１２の境界部で円弧状を呈
してもよく、それに応じた湾曲面状のフィルムが形成さ
れる。また、図８のように、三角山形の間隙の場合は、
それに応じた三角山形のフィルムが形成される。これら
により、フィルムの広がり幅（気流の中心流れ方向に直
交方向の長さ）が増加し、搬送路中のスパイラル気流の
生成度合が増加する。このように前記より他の形の間隙
Ｇも適用される。

【００３４】前記気流フィルムの形成について、図９の
ように、装置本体１３ａの側壁の搬送路に水平方向に対
向し、他方側壁に２枚の制御板１１，１２が互いに角度
をなして、隙間Ｇを残して設けられる。この場合は、気
流フィルムは流れを方向転換しない。この場合も、搬送
路内にスパイラル気流が生じる。

【００３５】図１０は、２枚の制御板１１，１２が一平
面上に対向して間隙Ｇを残して接近させたものである。
或いは、１枚の板に間隙Ｇに相当するスリット（長孔）
が設けられてもよい。

【００３６】図１１は、１枚の板を境界として、搬送路
と吸引空気路とを互いに角度を持たせて、または、ほぼ
一直線上に対向させて装置本体に接続したものである。
この場合も気流フィルムが生じる。

【００３７】図１５，１６，１７は特に粉体の搬送に適
した実施例である。装置本体は上壁を水平とした大略直
方体状を呈し、搬送路２接続側とは反対側の側壁上部
は、搬送路２側に傾斜して上壁に連結されている。第１
制御板２１は３枚からなり、搬送路２の流入管内面上壁
位置の延長線Ｌ₂に対し、左板２１ａはｈ₁，中板２１ｂ
はｈ₂，右板２１ｃはｈ₃上った位置に下端がある。第１
制御板２１に対し直角に第２制御板２２が隙間（スリッ
ト）Ｇを存して接近し、スリットＧは延長線Ｌ₂からｈ₃
だけ上位に位置する。右板（調節可動板）２１ｃの下端
は鉛直面に対し４５度に傾斜し、それに接近する第２制
御板２２の先端は水平面に対し上向き４５度に傾斜して
いる。また、第２制御板２２は装置本体の上壁を兼ねて
おり、隙間Ｇの直上で装置本体の上壁の上側に、第１制
御板２１，第２制御板２２および補助板２３とによっ
て、中間区画Ｃが形成され、この上面中央に吸引空気路
１が垂直に接続される。

【００３８】この実施例で粉体を搬送すると、搬送路１
内のスパイラル気流は第１制御板２１との間でフィルム
状となり、左板２１ａから中板２１ｂに至る間に方向転
換されて粉体の一部が分離される。次に中板２１ｂから
第２制御板２２との間の隙間（スリット）Ｇに至る距離
ｈ₃間に大きな角度で方向転換され、粉体の殆どがやや
水平方向に分離されて、装置本体の傾斜壁に衝突し、下
方へ方向転換される。従って、隙間Ｇを通って吸引空気
路１から排出される粉体は極めて少なく、フィルターを
設けなくてもよくなる。

【００３９】次に実験結果を述べる。使用されたモデル
装置の寸法（単位ｍｍ）は図１５，１６，１７に示す。
粉体分離性能の実験結果は表１に示す。

【００４０】さてここで、本発明での気流の特徴につい
て考察する。一般の旋回流では、図１９のように、速度
分布は中心部で遅く谷型である。これに対し、本発明で
の「スパイラルフロー」では、図２０のように、速度分
布が流れ方向に急峻で山型であり、軸方向流速Ｖｚが管
中心部で極めて速く、管壁近傍部で遅い。

【００４１】従って、このような「スパイラルフロー」
を使った気流搬送システムの特徴は次の通りとなる。
速度分布により管壁部より管中心部の方が圧力が低く、
搬送物は管中心部に引き寄せられる。このため、搬送物
はパイプ内壁の衝突が少なく損耗が少ない。速度分布
により、空気と管壁部との摩耗による流れの損失が少な
く渦が消滅しにくい。このため、長距離の搬送が可能と
なる。圧送方式と異なり、吸引方式なので、万一搬送
物（粉粒体等）がパイプ内で詰まっても、除去されやす
く詰まりにくい。微粉末（或いは液体の微粒子）で
も、フィルター無し（目詰まり無し）に空気との分離が
できる。

【００４２】図１８は更に他の実施例であり、第１制御
板２１の下端をスリットＧ側へ傾斜させた場合、下端を
通過した気流が下端傾斜面に沿って方向転換する角度が
大きくなり、分離性能が増加する。また、補助スリット
Ｇ₁，Ｇ₂……に臨んで、スリットの上流側縁から下降面
Ｊ₁，Ｊ₂……となり、それらの先細下端から上昇面
Ｋ₁，Ｋ₂，……を経て、スリットの下流縁に至る整流部
材２４が設けられる。これにより、流路の方向転換点か
らスリットＧ₁，Ｇ₂……までに距離が保たれ、粉体がス
リットに至る度合いが減少し、分離性能が向上する。

【００４３】ここで、吸引空気路１の流路面積をＳ₁，
スリットＧ（Ｇ₀，Ｇ₁，Ｇ₂，…）の流路面積をＳｇ，
搬送路２の流路面積をＳ₂とすれば、およそＳ₁≧Ｓｇ≧
Ｓ₂の関係が成立することが望ましい。

【００４４】本発明は、樹脂成形品、金属部品、穀物、
粒体、粉体または微粒子などの気流搬送に適用できる。

【００４５】本発明は前記した実施例や実施態様に限定
されず、特許請求の精神および範囲を逸脱せずに種々の
変形を含む。

【００４６】

【発明の効果】うず気流により、成形品、米穀、粉体等
の物品を長距離の間、安定して詰まることなく搬送する
ことができる。

【００４７】第１，第２気流制御板により、、搬送終端
部における空気が帯状（フィルム状）になると共に制御
板間の僅かな間隙を形成することにより、吸引空気と搬
送物品を確実に分離することができるので、物品分離の
ための特別の装置を設ける必要がないため、構成を簡素
化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の鉛直断面図である。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】図１の要部斜視図である。

【図５】本発明の作用説明図である。

【図６】搬送路接続部の他の実施例図である。

【図７】制御板の他の実施例斜視図である。

【図８】制御板の他の実施例斜視図である。

【図９】制御板取付状態図である。

【図１０】制御板取付状態図である。

【図１１】制御板取付状態図である。

【図１２】従来技術の鉛直断面図である。

【図１３】図１２の要部詳細図である。

【図１４】図１３の要部水平断面図である。

【図１５】粉体搬送装置の実施例の平面図である。

【図１６】粉体搬送装置の実施例の鉛直断面図である。

【図１７】図１６の要部拡大図である。

【図１８】スリット付近の他の実施例図である。

【図１９】従来の旋回流の説明図である。

【図２０】本発明のスパイラルフローの説明図である。

【符号の説明】

Ｇ隙間（スリット）ＦフィルタＣ中間区画１吸引空気路２搬送路１１第１気流制御板１１ａ固定板１１ｂ可動板１１ｃ本体１１ｄ傾斜面１１ｅ屈曲部１１ｆ取付片１２第２気流制御板１２ａ本体１２ｂ多孔板部１３装置ケーシング１３ａ本体１３ｂ蓋１３ｃ吸引口１３ｄ搬送口１４距離変更手段（調節ネジ棒）１５緩衝材１６計量排出部材１６ａ回転軸１６ｂ円板１６ｃ仕切板１７かみ込み防止部材２１第１制御板２１ａ左板２１ｂ中板２１ｃ右板２２第２制御板２３補助板

【表１】

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】略筒形をした装置本体と、該装置本体の
上面に一端が開口し、他端が吸引ブロア装置に接続され
る吸引空気路と、該吸引空気路に対して、交差する方向
で、前記装置本体の側壁に貫通接続された物品を搬送す
る搬送路と、前記吸引空気路と前記搬送路の間にあっ
て、該搬送路と直角になり、先端がほぼ搬送路の中央位
置に対応するよう突設された第１気流制御板と、該第１
気流制御板とともに前記吸引空気路を挟むように、前記
第１気流制御板に対して所定の角度を持って突設され、
先端が前記第１気流制御板と所定距離をとって分離され
てスリットを形成する第２気流制御板とを含むことを特
徴とする気流搬送装置。
【請求項２】前記第１気流制御板と前記第２気流制御
板との間の距離変更手段とを含むことを特徴とする請求
項１記載の気流搬送装置。
【請求項３】前記第１，第２気流制御板と装置本体の
両側壁間および上壁との間で、装置本体の上内側に位置
した中間区画が形成されたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の気流搬送装置。
【請求項４】装置本体の上壁を兼ねた第２気流制御板
と、第１気流制御板と、補助板とで中間区画を装置本体
の上外側に形成し、該中間区画の上面中央に吸引空気路
を垂直に接続したことを特徴とする請求項１または２記
載の気流搬送装置。
【請求項５】前記第２気流制御板には吸引空気路の流
量に応じた１以上の補助スリットが設けられたことを特
徴とする請求項１または２または３または４記載の気流
搬送装置。
【請求項６】前記第１気流制御板と前記第２気流制御
板によるスリットは、前記第１気流制御板の下端よりも
上側に位置することを特徴とする請求項１または２また
は３または４または５記載の気流搬送装置。
【請求項７】装置本体は大略直方体状を呈し、前記搬
送路側とは反対側の側壁上部は、前記搬送路側に傾斜し
て上壁に連続していることを特徴とする請求項１または
２または３または４または５または６記載の気流搬送装
置。