JP3586219B2 - Method and apparatus for supplying powder material to high pressure vessel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧容器への粉体材料の供給方法及び装置に関し、特に、加圧タンクの上流側に粉体材料を堆積させて保持するカップ状をなす容器形の第1仕切弁及びボール弁からなる第6仕切弁を設けることにより、粉体材料の完全な供給及び重量制御フィーダ側への逆流を防止するための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高圧で作動する高圧容器内へ粉体材料を供給するに際し、間欠かつ定量的に供給する方法及び装置について、例えば、図5に示す装置が採用されていた。すなわち、図5において、符号10で示されるものは粉体材料の供給装置であり、この供給装置10は、主として重量制御フィーダ20、加圧タンク30および空気・アルゴンガス、窒素ガス等の高圧ガス源16により構成されている。前記重量制御フィーダ20とその下方に配置される前記加圧タンク30とは、材料排出管11により連結されており、この材料排出管11は、前記重量制御フィーダ20の排出口から垂直状に下方へ配置されると共に前記加圧タンク30の頂部からその内部へ貫通して垂下している。この材料排出管11の下端にはその開口を覆うようにフラップ弁からなる第1仕切弁41が開閉自在に設けられている。
【0003】
前記高圧ガス源16は、第2仕切弁42を設けた第1高圧ガス供給管12を介して加圧タンク30の上部へ連結されている。前記加圧タンク30は、頂部に第3仕切弁43を設けたガス排出管13が連結され、直接大気へあるいはベント17又はバグフィルタ18を介して大気へ開放されており、その底部には、第4仕切弁44及び材料供給管14を介して高圧容器50へ連結されている。
前記高圧ガス源16と第2仕切弁42との間及び第4仕切弁44と高圧容器50との間には、第5仕切弁45を有する第2高圧ガス供給管15が直接接続されている。なお、前述の各仕切弁41,42,43,44及び45は、それらの開閉が自動制御可能に図示しない制御部を介して制御されるように構成されている。
【0004】
次に、動作について説明する。まず、第1仕切弁41から第5仕切弁45がすべて閉弁された状態において、重量制御フィーダ20を起動し、粉体材料を材料排出管11へ定量的に連続排出する。この動作により、材料排出管11内に粉体材料が順次堆積される。次に、第1仕切弁41を所定時間開弁した後に閉弁することにより、材料排出管11内に堆積した粉体材料が、落下して加圧タンク30内へ供給されて堆積される。
【0005】
次に、前述の状態下で、第2仕切弁42および第4仕切弁44のみを所定時間開弁した後に閉弁することにより、その開閉弁期間内に高圧ガス源16から第1高圧ガス供給管12を介して加圧タンク30へ、高圧容器50内の圧力よりも高圧のガスが供給され、加圧タンク30内に堆積されている粉体材料が、このガスの圧力により第4仕切弁44を通過して高圧容器50内へ気力輸送されて供給される。
次に、第5仕切弁45を所定時間開弁した後に閉弁することにより、高圧ガス源16から第2高圧ガス供給管15を介して材料供給管14へガスが供給され、材料供給管14内に残留している粉体材料が、このガスの圧力により高圧容器50内へ気力輸送されて供給される。
【0006】
次に、第3仕切弁43を所定時間開弁して閉弁することにより、加圧タンク30内に残留する高圧ガスがガス排気管13から直接大気へ又はベント17あるいはバグフィルタ18を経て放出され、加圧タンク30の内部圧力が大気圧力と同等になる。以上のように、重量制御フィーダ20を定量供給状態で連続運転し、前述の各動作を、短時間間隔で繰返して行うことにより、粉体材料が擬似的に連続して高圧容器50へ供給される。なお、前述の各仕切弁41から45及び重量制御フィーダ20の動作は図6の作動チャートに示される通りである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高圧容器への粉体材料の供給方法及び装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、粉体材料がマグネシウム、アルミニウム、金属カルシウムなどの金属粉末あるいは比重の大きい材料である場合、また、金属粉末あるいは比重の大きい材料が配合された材料である場合、フラップ弁形式の第1仕切弁において、閉弁時に、弁体に挟まれた粉体材料により完全な閉鎖ができず、シール遮断機能が発揮できない場合があった。その結果、高圧ガスが第1仕切弁から材料排出管を経て重量制御フィーダへ逆流することがあり、粉体材料の定量供給制御を阻害することがあった。
【0008】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、特に、加圧タンクの上流側に粉体材料を堆積させて保持するカップ状をなす容器形で回転型の第1仕切弁及びボール弁からなる第6仕切弁を設けることにより、粉体材料の完全に供給及び重量制御フィーダ側への逆流を防止するようにした高圧容器への粉体材料の供給方法及び装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による高圧容器への粉体材料の供給方法は、重量制御フィーダから加圧タンクへ金属粉末からなる粉体材料を定量供給し、前記加圧タンクから下流の高圧容器へ気力輸送により前記粉体材料を供給するようにした高圧容器への粉体材料の供給方法において、前記重量制御フィーダと前記加圧タンクとの間に密封容器の上部の供給口と下部の排出口に対して1個のみの開口を選択的に向けることができると共に前記供給口、密封容器及び排出口に対して非接触状態で回転自在に軸支されたカップ型の弁体を有する第1仕切弁およびボール弁からなる第6仕切弁を設け、前記第6仕切弁が閉弁している状態では前記重量制御フィーダから供給される前記粉体材料を前記第1仕切弁の前記弁体内に順次堆積して保持するのみで前記第6仕切弁の上流部には堆積せず、前記第6仕切弁が完全に開弁した後に前記弁体を回転して転倒させ前記弁体内に保持していた前記粉体材料を前記第6仕切弁が完全に開弁している間のみ前記加圧タンクへ供給する方法であり、また、重量制御フィーダに接続され金属粉末からなる粉体材料を排出するための材料排出管と、前記材料排出管の下部に設けられ密封容器の上部の供給口と下部の排出口に対して1個のみの開口を選択的に向けることができると共に前記供給口、密封容器及び排出口に対して非接触状態で回転自在に軸支されたカップ型の弁体を有する第1仕切弁と、前記第1仕切弁の下部にボール弁からなる第6仕切弁を介して接続された加圧タンクと、前記加圧タンクの下流に接続された高圧容器と、前記加圧タンクの上部に第2仕切弁を有する第1高圧ガス供給管を介して接続された高圧ガス源とからなり、前記第6仕切弁が開弁している状態では前記重量制御フィーダから供給される前記粉体材料を前記第1仕切弁の前記弁体内に順次堆積して保持するのみで前記第6仕切弁の上流部には堆積せず、前記第6仕切弁が完全に開弁した後に前記弁体を回転させ前記弁体内に保持していた前記粉体材料を前記第6仕切弁が完全に開弁している間のみ前記加圧タンクへ供給するようにした構成であり、前記高圧ガス源と第2仕切弁との間と前記加圧タンクと高圧容器との間とを直接接続するため第5仕切弁を有する第2高圧ガス供給管と、前記加圧タンクの上部へ接続され第3仕切弁を有するガス排気管とを有する構成である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による高圧容器への粉体材料の供給方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
【0011】
図1において符号10で示されるものは粉体材料の供給装置であり、この供給装置10は、主として重量制御フィーダ20、加圧タンク30及び空気・アルゴンガス・窒素ガス等の高圧ガス源16により構成されている。前記重量制御フィーダ20とその下方に配置されている前記加圧タンク30とは、互いに直列接続された材料排出管11、カップ形の弁体66で構成される第1仕切弁60及び前記第1仕切弁60とは構造が異なるシール性に優れたボール弁で構成される第6仕切弁46によって連結されている。
【0012】
前記高圧ガス源16は、第2仕切弁42を設けた第1高圧ガス供給管12を介して加圧タンク30の頂部へ連結されている。また、前記加圧タンク30は、その頂部に第3仕切弁43を設けたガス排出管13が連結され、直接大気へ、あるいはベント17又はバグフィルタ18を介して大気へ開放されており、その底部は、材料供給管14を介して高圧容器50へ連結されている。
さらに、前記高圧ガス源16と第2仕切弁42との間と前記加圧タンク30と高圧容器50との間とには、第5仕切弁45を設けた第2高圧ガス供給管15がバイパス系として直接接続されている。なお、前述の各仕切弁60、42、43、45及び46は、図示しない制御部の制御によりそれらの開閉弁が自動制御可能に構成されている。
【0013】
次に、図2及び図3に示されるように、カップ形の弁体66で構成される前記第1仕切弁60は、下部が先細り状に形成された密封容器61及びこの密封容器61の内部に回転可能に収納された前記弁対66により構成されている。前記密封容器61は、上部に供給口62、下部に排出口63がそれぞれ形成されている。前記供給口62には前記材料排出管11が連結され、前記排出口63には前記第6仕切弁46が連結されている。前記弁体66はほぼ逆三角形状で形成されていると共にその上部は開口67を有していると共に前記密封容器61の側壁に回転自在に設けられた水平軸68によって矢印Aの方向に回動自在に設けられ、この水平軸68が図示しない駆動装置により駆動されることにより回転駆動可能に構成されている。すなわち、前記粉体66の1個のみの開口67は、水平軸68の回りに前記駆動装置により回転することにより、前記開口67が前記供給口62に対面する位置と、前記排出口63に対面する位置とに選択的に向くように自在に回動することができるように構成されている。尚、前記弁体66は、前記供給口62、密封容器61及び排出口63に対して非接触状態で回転自在に軸支されている。
【0014】
次に、動作について説明する。まず、第1仕切弁60の弁体66の開口67が供給口62に対面するように回動して停止させ、第2仕切弁42から第6仕切弁46までをすべて閉弁させた状態において、重量制御フィーダ20を起動し、粉体材料を材料排出管11側へ定量的に連続排出する。この動作により、第1仕切弁60の弁体66内には粉体材料が順次堆積されて保持される。
【0015】
次に、第6仕切弁46を開弁した後に第1仕切弁60の弁体66を回転して転倒させると、弁体66内の粉体材料が加圧タンク30の底部に堆積される。
【0016】
すなわち、重量制御フィーダ20から連続的に排出される粉体材料は、第6仕切弁46が閉弁している状態では第1仕切弁60の弁体66内に堆積して保持されるのみで第6仕切弁46の上流部には堆積せず、図4のタイムチャートに示されるように、第6仕切弁46が完全に開弁した後、すなわち完全に開弁している間のみ、粉体材料は第6仕切弁46を通過して供給される。
【0017】
次に、第2仕切弁42のみを所定時間開弁した後に閉弁することにより、高圧ガス源16から第1高圧ガス供給管12を介して加圧タンク30へ、高圧容器50内の圧力よりも高圧のガスが供給され、加圧タンク30の底部に堆積されている粉体材料が、ガスの圧力により高圧容器50内へ押出されて気力輸送されて供給される。次に、第5仕切弁45のみを所定時間開弁した後に閉弁することにより、高圧ガス源16から第2高圧ガス供給管15を介して材料供給管14へ、高圧容器50内の圧力よりも高圧のガスが供給され、材料供給管14内に残留している粉体材料が、ガスの圧力により高圧容器50内へ気力輸送されて供給される。
【0018】
次に、第3仕切弁43のみを所定時間開弁した後に閉弁することにより、加圧タンク30内に残留する高圧ガスがガス排気管13から直接大気へ又はベント17あるいはバグフィルタ18を経て放出され、加圧タンク30の内部圧力が大気圧力と同等になる。この結果、第6仕切弁46の開弁時に加圧タンク30から材料排出管11側への逆噴出が防止される。以上のように、重量制御フィーダ20を定量供給状態で連続運転し、前述の動作を繰り返し行うことにより、粉体材料が連続して高圧容器50へ供給される。
【0019】
尚、第6仕切弁46として高圧のシール性を備えるボール弁を有する構成を採用しているが、高圧における密封が可能な弁であれば、その他の形式の弁を採用することもできる。
【0020】
【発明の効果】
本発明による高圧容器への粉体材料の供給方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
(1)重量制御フィーダと加圧タンクとの間に第1仕切弁および第6仕切弁を設け、重量制御フィーダから供給される粉体材料をいったん第1仕切弁に堆積して保持し、第6仕切弁が完全に開弁している間に第1仕切弁に堆積した粉体材料をこの第1仕切弁を回動させて転倒させることによって前記加圧タンクへ供給することにより、第6仕切弁を完全に閉鎖することが可能となり、高圧ガスの重量制御フィーダ方向への逆流が発生しなくなった。
(2)その結果、粉体材料が金属粉末などの比重の大きい材料である場合、あるいは比重の大きい材料を配合された材料である場合でも、供給量の定量性を確保できるようになった。
(3)第6仕切弁をボール弁で構成することにより、高圧ガスに対する密封性が向上した。
(4)第1仕切弁をカップ形の弁体で構成することにより、粉体材料を簡単な構造で確実に堆積保持することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高圧容器への粉体材料の供給装置を示す構成図である。
【図2】図1の供給装置の第1仕切弁の正面図である。
【図3】図2の側断面図である。
【図4】本発明による供給装置の作動チャート図である。
【図5】従来の高圧容器への粉体材料の供給装置を示す構成図である。
【図6】従来の供給装置の作動チャート図である。
【符号の説明】
10 供給装置
11 材料排出管
12 第1高圧ガス供給管
13 ガス排気管
14 材料供給管
15 第2高圧ガス供給管
16 高圧ガス源
20 重量制御フィーダ
30 加圧タンク
42 第2仕切弁
43 第3仕切弁
45 第5仕切弁
46 第6仕切弁(ボール弁)
50 高圧容器
60 第1仕切弁(カップ形)
61 密封容器
62 供給口
63 排出口
66 弁体
67 開口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container, and more particularly, to a cup-shaped container-shaped first gate valve and a ball valve that deposit and hold the powder material on the upstream side of a pressurized tank. The present invention relates to a novel improvement for completely supplying the powder material and preventing backflow to the weight control feeder side by providing a sixth gate valve made of.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a powder material is supplied into a high-pressure container that operates at a high pressure, an intermittent and quantitative supply method and apparatus, for example, the apparatus illustrated in FIG. 5 has been employed. That is, in FIG. 5, what is indicated by reference numeral 10 is a powder material supply device, which is mainly composed of a
[0003]
The high-
A second high-pressure gas supply pipe 15 having a
[0004]
Next, the operation will be described. First, in a state where all of the first to fifth gate valves 41 to 45 are closed, the
[0005]
Next, in the above-described state, only the
Next, by opening and closing the
[0006]
Next, by opening and closing the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional method and apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container are configured as described above, and therefore have the following problems. That is, when the powder material is a metal powder such as magnesium, aluminum, or calcium metal or a material having a large specific gravity, or when the metal powder or a material having a large specific gravity is blended, the first partition of the flap valve type is used. In some cases, when the valve is closed, the powder material interposed between the valve bodies does not allow the valve to be completely closed, so that the seal shutoff function cannot be exhibited. As a result, the high-pressure gas may flow backward from the first gate valve to the weight control feeder via the material discharge pipe, and may hinder the quantitative supply control of the powder material.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, a first container-shaped rotary type cup-shaped container for depositing and holding a powder material on the upstream side of a pressurized tank. By providing a sixth gate valve comprising a gate valve and a ball valve, a method and an apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container capable of completely supplying the powder material and preventing backflow to the weight control feeder side are provided. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for supplying a powder material to a high-pressure container according to the present invention comprises the steps of: supplying a constant amount of a powder material made of metal powder from a weight control feeder to a pressurized tank; In a method of supplying a powder material to a high-pressure container adapted to supply a body material, one of the upper supply port and the lower discharge port of the sealed container is provided between the weight control feeder and the pressurized tank. The first gate valve and the ball valve having a cup-shaped valve element rotatably supported in a non-contact state with respect to the supply port, the sealed container, and the discharge port while being able to selectively direct only the opening. A sixth gate valve is provided, and when the sixth gate valve is closed, the powder material supplied from the weight control feeder is sequentially deposited and held in the valve body of the first gate valve. Only the 6th gate valve Not deposited on the upstream portion, the valve element was the powder material that has been held in the valve body and invert it completely is the sixth gate valve rotation after the sixth gate valve is fully opened It is a method of supplying to the pressurized tank only while the valve is open , and a material discharge pipe connected to a weight control feeder for discharging powder material made of metal powder, and a lower part of the material discharge pipe. Only one opening can be selectively directed to the upper supply port and the lower discharge port of the hermetically sealed container, and can be freely rotated in a non-contact state with respect to the supply port, the sealed container and the discharge port. A first gate valve having a cup-shaped valve element supported by a shaft, a pressurized tank connected to a lower portion of the first gate valve via a sixth gate valve formed of a ball valve, and a downstream of the pressurized tank. A high pressure vessel connected to the pressure tank and a second gate valve at the top of the pressurized tank. The first high pressure gas through the supply tube consists of a connected high-pressure gas source, wherein the sixth state where the partition valve is open the first partition of the powder material fed from said weight control feeder with The valve body is sequentially deposited and held only in the valve body, and does not accumulate on the upstream portion of the sixth gate valve. After the sixth gate valve is completely opened, the valve body is rotated and the valve body is rotated. The configuration is such that the held powder material is supplied to the pressurized tank only while the sixth gate valve is completely opened, and the powder material is held between the high-pressure gas source and the second gate valve. A second high-pressure gas supply pipe having a fifth gate valve for directly connecting between the pressure tank and the high-pressure vessel, a gas exhaust pipe connected to the upper part of the pressurized tank and having a third gate valve, It is a structure which has.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a method and an apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container according to the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent parts as those in the conventional example will be described using the same reference numerals.
[0011]
In FIG. 1, what is indicated by reference numeral 10 is a powder material supply device. The supply device 10 mainly includes a
[0012]
The high-
Further, a second high-pressure gas supply pipe 15 provided with a
[0013]
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the first gate valve 60 composed of a cup-shaped
[0014]
Next, the operation will be described. First, in a state where the opening 67 of the
[0015]
Next, when the
[0016]
That is, the powder material continuously discharged from the
[0017]
Next, by opening only the
[0018]
Next, by opening only the
[0019]
Although the
[0020]
【The invention's effect】
Since the method and apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container according to the present invention are configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) A first gate valve and a sixth gate valve are provided between the weight control feeder and the pressurized tank, and the powder material supplied from the weight control feeder is temporarily deposited and held on the first gate valve. The powder material deposited on the first gate valve is supplied to the pressurized tank by rotating the first gate valve and inverting the powder material while the sixth gate valve is completely opened. The gate valve can be completely closed, and backflow of the high-pressure gas in the direction of the weight control feeder does not occur.
(2) As a result, even when the powder material is a material having a large specific gravity, such as a metal powder, or a material in which a material having a large specific gravity is blended, the quantitativeness of the supplied amount can be secured.
(3) By forming the sixth gate valve with a ball valve, the sealing performance against high-pressure gas is improved.
(4) By forming the first gate valve with a cup-shaped valve element, it is possible to reliably deposit and hold the powder material with a simple structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of a first gate valve of the supply device of FIG. 1;
FIG. 3 is a side sectional view of FIG. 2;
FIG. 4 is an operation chart of the supply device according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional apparatus for supplying a powder material to a high-pressure container.
FIG. 6 is an operation chart of a conventional supply device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Supply apparatus 11 Material discharge pipe 12 First high pressure
50 High-pressure vessel 60 First gate valve (cup type)
61 sealed container 62 supply port 63
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