JP5762343B2

JP5762343B2 - 粉体貯留排出装置

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Publication number: JP5762343B2
Application number: JP2012072301A
Authority: JP
Inventors: 貴光菅野; 隆文山本; 和由寺腰
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013203499A

Description

本発明は、供給元と供給先とで圧力差のある設備において供給元から供給された粉体を貯留し、供給先に排出する粉体貯留排出装置に関するものである。

例えば、流動層式焼却炉の運転中に硅砂等の粉体よりなる流動媒体を補充のために所定量供給する場合、供給先の流動層内は高圧であるのに対し、硅砂を保持する供給元のタンク等は通常は大気圧である。そのため、タンク等の供給元から供給された粉体を粉体貯留排出装置に一旦貯留し、装置内を気密にした上で圧縮空気等のガスを装置内に吸気することにより装置内を供給先の流動層内と等しい圧力に加圧し、しかる後に装置から粉体を供給先に排出して供給するようにしている。

このような圧力差のある設備における粉体貯留排出装置において、例えば特許文献１には、触媒などの粉体を反応容器に供給する装置として、容器、この容器の上部に設けられるホッパ、およびこの容器に設けられて粉体を容器から排出させる排出機構を有する供給源と、この供給源の容器に接続されて粉体を供給先であるガス輸送配管に送る供給用配管と、この供給用配管に設けられる第１の弁と、供給源を構成するホッパまたは容器内の第１の空間を供給用配管の第１の弁の下流側の第２の空間と連通させる均圧用配管と、この均圧用配管に設けられる第２の弁と、第１の空間内の圧力を調整するための圧力調整手段とを備え、供給源の排出機構がテーブルフィーダまたはスクリューフィーダである粉体供給装置が記載されている。

また、この特許文献１には、圧力差による粉体のフラッシング防止のために、ホッパおよび容器からそれぞれ延び途中で合流して供給用配管の第１の弁の上流側に接続される均圧用配管を設けることも記載されている。

特許文献１では、このような装置によれば、粉体の供給開始に先立って圧力調整手段により第１の空間を第２の空間に対して陽圧とした後、第２の弁を開いて第１の空間と第２の空間とを連通させると、第１の空間と第２の空間との圧力が等しくなるため、その後に第１の弁を開き、次いで第２の弁を閉じるときに、供給用配管を通して供給源を構成するホッパまたは容器内にガスが流入することがなく、不定量の粉体が供給源の容器から一気に排出されることもないとされている。

特許第３６５０６９１号公報

ところで、この特許文献１では、上述のように排出機構はテーブルフィーダまたはスクリューフィーダとされているものの、テーブルフィーダについてしか説明はなされておらず、供給用配管は容器の底面の排出口から下方に延びていて、テーブルフィーダの回転部材に形成された開口部が排出口と対向するときに一定量の粉体が容器から排出されるようになされており、第１の弁の上流側に接続される均圧用配管は、この下方に延びる供給用配管に接続されている。

しかしながら、このような状態で圧力調整手段により第１の空間の圧力を変動させると、均圧用配管で連通されたホッパおよび容器内の圧力変化に伴い、粉体の一部から粉塵が生じて第１の空間中を漂うことになり、こうして第１の空間中を漂った粉塵は、均圧用配管から供給用配管を通ってこの供給用配管に設けられた第１の弁に堆積してしまう。従って、そのような特許文献１に記載の粉体貯留排出装置では、この第１の弁に堆積した粉塵が弁体の細部に入り込むことにより、弁体の摩耗やシール部への付着を発生して弁体の動作不良の原因となったり、第１の弁の寿命を短縮させたりするおそれがある。

また、粉体の排出機構として、スクリュウコンベアのように横向きに延びる筒状ケーシング内にホッパの下部排出口から粉体を落下させてスクリュウの回転により排出するものを用いた場合、粉体が排出されていない状態では筒状ケーシング内の下部排出口側に落下した粉体が堆積して貯留されることによりホッパ内の粉体を支持し、排出の際にはスクリュウの回転によってこの堆積した粉体が切り出されて一定量ずつ排出されるるとともに、ホッパ内の粉体が筒状ケーシング内に落下して堆積することになる。

ところが、そのような排出機構において、粉体が排出されていないときに第１の弁からリークした圧縮ガスなどが原因で下部排出口側に生じた圧力変動が筒状ケーシング内の下部排出口側に堆積した粉体を伝播すると、この粉体の流動性が高まって流れ出し、筒状ケーシングの粉体排出口から排出されて第１の弁に付着してしまったり、圧縮ガスによって舞い上げられてやはり粉塵を生じたりするおそれがある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、粉体が貯留される粉体貯留用ホッパ内や粉体を排出する粉体排出用コンベア内を加減圧する際は勿論、粉体排出用コンベアから供給先に粉体を供給する供給用配管の弁からリークした圧縮ガスなどが原因となる粉体排出用コンベア下流側の圧力変動によって生じる粉塵による弁体等の機器の動作不良や寿命短縮を防ぐことが可能な粉体貯留排出装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、粉体が貯留される粉体貯留用ホッパと、この粉体貯留用ホッパの下部排出口に設けられて該粉体貯留用ホッパに貯留された上記粉体を排出する粉体排出用コンベアとを備え、この粉体排出用コンベアは、上記粉体貯留用ホッパ内と連通して横向きに延びる筒状ケーシングを有し、この筒状ケーシング内の上記下部排出口側には上記粉体貯留用ホッパ内から落下した上記粉体が堆積して貯留可能とされるとともに、上記筒状ケーシング内の粉体排出口側には上記粉体が貯留されない空間が形成され、上記筒状ケーシングの粉体排出口側には、上記空間と上記粉体貯留用ホッパ内とを連通する均圧管が、上記筒状ケーシングの長手方向において上記粉体排出口から離間した位置に接続されるとともに、この均圧管を介して連通した上記空間と上記粉体貯留用ホッパ内との間には、排気管と吸気管が接続されており、上記粉体排出用コンベアがスクリュウコンベアであって、上記筒状ケーシングの長手方向における上記粉体排出口の開口部と上記均圧管の開口部との間には、上記スクリュウコンベアのスクリュウ羽根が介在していることを特徴とする。

このように構成された粉体貯留排出装置では、粉体排出用コンベアがスクリュウコンベアであって横向きに延びる筒状ケーシングを有していて、このような粉体排出用コンベアにおいては、粉体が排出されていない状態では筒状ケーシング内の下部排出口側に落下した粉体が堆積して貯留可能とされることによりホッパ内の粉体を支持し、排出の際にはスクリュウの回転によってこの堆積した粉体が切り出されて所定量ずつ排出されるとともに、ホッパ内の粉体が筒状ケーシング内に落下して堆積することになる。その一方で、筒状ケーシング内の粉体排出口側には、粉体が排出されているときでも横向きの筒状ケーシング内の底部を搬送されるため、粉体が貯留されない空間が形成される。

これに対して、均圧管は、この空間と粉体貯留用ホッパ内とを連通するように、筒状ケーシングの粉体排出口側に接続されており、この均圧管を介して連通した上記空間と粉体貯留用ホッパ内との間には排気管と吸気管が接続されているので、装置内を加減圧するときには、吸気管から高圧ガスを導入し、または排気管から装置内のガスを排出することにより、貯留された粉体は粉体貯留用ホッパ内と粉体排出用コンベアの筒状ケーシング内で等しい圧力状態とされる。従って、筒状ケーシング内の下部排出口側に堆積して貯留された粉体内を加減圧の際にガスが通過することはなく、このようなガスの通過によって粉体が流動化して堆積していた粉体が崩れることにより不定量の粉体が排出されるようなこともない。

そして、この均圧管は、横方向に延びる筒状ケーシングの長手方向において上記粉体排出口から離間した位置に接続されているので、装置内を加減圧することにより粉体の一部が舞い上がって粉塵となり、この粉塵が漂いながら均圧管を介して筒状ケーシングの粉体排出口側の空間に流れ込んでも、粉体排出口からは離れた位置で筒状ケーシング内に堆積するだけとなる。このため、粉体排出口の下方に弁があっても粉塵がこの弁に堆積することはなく、弁体の摩耗やシール部への粉塵の付着によって弁体の動作不良を招いたり、機器の寿命が短縮したりするのを防ぐことができる。

また、上記均圧管は筒状ケーシングの粉体排出口側から上向きに延びていて、上記排気管と吸気管とはこの均圧管の上端部にフィルタを介して接続されるように構成することにより、排気の際に粉体が排気ガスに混入してもフィルタで捕集されて除去されるので、清浄なガスを排気することができ、吸排気管に設けられた弁に粉塵が付着することもない。そして、フィルタに捕集された粉体は、吸気の際にガスがフィルタを通過するのに伴いフィルタから剥離し、上向きに延びる均圧管内を落下して粉体排出用コンベアの筒状ケーシング内の粉体排出口から離れた位置に堆積するので、例えば下部排出口側に堆積した粉体を排出する際に同時に排出することができる。また、均圧管が垂直上向きに延びていれば、粉体貯留排出装置の設置面積を小さく抑えることもできる。

なお、上述のように横向きに延びる筒状ケーシング内に粉体を堆積させて排出する粉体排出用コンベアとしては、筒状ケーシング内に設けたベルトまたはフライトを移動させて粉体を排出するベルトコンベアまたはフライトコンベアや、筒状ケーシングを振動させて粉体を移動、排出する振動コンベア、あるいは筒状ケーシング内の粉体にガスを通気することによって粉体を流動させて排出する流動コンベアなどを使用することも考えられるが、本発明では上述のように、外周に螺旋状のスクリュウ羽根が設けられたスクリュウシャフトを円筒状のケーシング内に収容して回転させたり、あるいはスクリュウシャフトを備えずにスクリュウ羽根のみが螺旋状に延びていて、このスクリュウ羽根をやはり円筒状のケーシング内に収容して捩れの中心線回りに回転させたりすることにより粉体を排出する、スクリュウコンベアが用いられる。

そして、さらに本発明では、このように粉体排出用コンベアとしてスクリュウコンベアを用いた上で、上記筒状ケーシングの長手方向における上記粉体排出口の開口部と上記均圧管の開口部との間に、上記スクリュウコンベアのスクリュウ羽根が介在するように、このスクリュウ羽根のピッチや上記開口部間の間隔を設定することにより、これら粉体排出口の開口部と均圧管の開口部とをスクリュウ羽根によって隔絶して、均圧管の開口部において筒状ケーシング内に堆積した粉塵がそのまま粉体排出口から排出されてしまうのを一層確実に防ぐことができる。

以上説明したように、本発明によれば、横向きに延びる筒状ケーシングを有する粉体排出用コンベアを用いても、粉体を貯留するときや排出するときに粉体貯留用ホッパ内や粉体排出用コンベア内を加減圧する際に、生じる粉塵によって機器の寿命が短縮されたり粉体の排出が不安定となったりするのを防ぐとともに、特に横向きに延びる筒状ケーシングを有する粉体排出用コンベアを用いた場合の筒状ケーシング内のホッパ下部排出口側に堆積した粉体の流動化を防止して、所定量の粉体を確実に排出することができるとともに、この加減圧の際に生じる粉塵によって弁体が動作不良を起こしたり、機器の寿命が短縮されたりするのも防止して、長期に亙って安定した粉体の貯留、排出を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態を示す一部（均圧管の主管部分）破断した図である。図１に示す実施形態を用いた流動層式焼却炉を示す図である。

図１は本発明の粉体貯留排出装置の一実施形態を示すものであり、図２はこの実施形態の粉体貯留排出装置を用いた流動層式焼却炉を示すものである。まず、この流動層式焼却炉について説明すると、焼却炉本体１は、底部に多孔板とブロア等の噴気手段とを備え、焼却炉本体１内に収容された硅砂等の流動媒体である粉体と供給された廃棄物等の焼却物を噴気手段による高圧の燃焼空気によって流動させながら、可燃性ガスなどによって燃焼させる。燃焼灰を含んだ燃焼排ガスは図示されない集塵装置によって固形分が分離されて清浄化された後に大気に排出され、不燃物は流動媒体とともに焼却炉本体１の底部から抜き出される。

このような流動層式焼却炉において、焼却炉本体１に流動媒体である硅砂等の粉体を供給する際には、流動媒体収容タンク２から流動媒体供給コンベア３によって流動媒体貯留タンク４に粉体を供給して一時貯留し、この流動媒体貯留タンク４から弁５を介してさらに本実施形態の粉体貯留排出装置Ａに粉体を供給して貯留した後に排出し、弁６を介して供給用配管７から供給する。

そして、例えば流動層式焼却炉の運転中に流動媒体が燃焼排ガスとともに排出されるのに伴い、焼却炉本体１に流動媒体を補充する場合には、流動媒体貯留タンク６内は大気圧であるのに対し、これよりも焼却炉本体１内は高圧であるので、粉体貯留排出装置Ａ内を加減圧しながら回分的に粉体を供給する。

本実施形態の粉体貯留排出装置Ａは、図２に示したように流動媒体貯留タンク４の弁５の下方で、供給用配管７の弁６の上方に配置され、図１に示すように弁５から落下した粉体が貯留される粉体貯留用ホッパ１１と、この粉体貯留用ホッパ１１の下部排出口１１Ａに設けられて粉体貯留用ホッパ１１に貯留された粉体を排出する粉体排出用コンベア１２とを備えている。

粉体貯留用ホッパ１１は、弁５から落下した粉体の供給口１１Ｂが中央に設けられた倒置した碗形の天井部１１ａと、円筒状の胴部１１ｂ、および上記下部排出口１１Ａが設けられた底部１１ｃとから構成されて一体化され、底部１１ｃは円筒状の胴部１１ｂがなす横断面円形状から下方に向かうに従い横断面が長方形状をなすとともに断面積が小さくなるように変形して、下部排出口１１Ａにおいて長方形に開口させられている。

粉体排出用コンベア１２は、本実施形態ではスクリュウコンベアであって、すなわち長手方向を横向きにして延びる筒状ケーシング１２Ａと、この筒状ケーシング１２Ａ内に収容されたスクリュウ１２Ｂを備えている。筒状ケーシング１２Ａは、本実施形態では長手方向と直交する断面がＵ字型をなすとともにこのＵ字の上端部が閉塞された筒状であって、この断面がなすＵ字下側の半円弧部分の中心線が、粉体貯留用ホッパ１１の下部排出口１１Ａがなす長方形の長手方向を向いて水平となるように配置されており、筒状ケーシング１２Ａの下部排出口１１Ａ側の部分は上記Ｕ字の上端部が部分的に筒状ケーシング１２Ａの長手方向に延びる長方形状に開口されていて、その開口部が長方形状の下部排出口１１Ａに接合されている。なお、筒状ケーシング１２Ａの長手方向と直交する断面は円形や角形とすることもできる。

また、スクリュウ１２Ｂは、本実施形態ではスクリュウシャフト１２ａの外周に螺旋状のスクリュウ羽根１２ｂが設けられたものであって、スクリュウシャフト１２ａを筒状ケーシング１２Ａの上記中心線と一致させて収容され、筒状ケーシング１２Ａ外に設けられた図示されない回転駆動手段によって上記中心線回りに回転させられることにより、下部排出口１１Ａから排出されてその下方の筒状ケーシング１２Ａ内に堆積した粉体をスクリュウ羽根１２ｂが切り出し、図２においては右側に、図１においては左側に搬送する。

筒状ケーシング１２Ａとスクリュウ１２Ｂは、この粉体の搬送方向側の一端部が平面視において粉体貯留用ホッパ１１から突出するように長く延びており、この一端部の下面には粉体排出口１２Ｃが開口していて、この粉体排出口１２Ｃの下方に上記弁６が接続されている。なお、スクリュウ１２Ｂのスクリュウ羽根１２ａの上記中心線方向のピッチは、粉体貯留用ホッパ１１の下部排出口１１Ａ側の部分の方が、粉体排出用コンベア１２の粉体排出口１２Ｃ側の部分よりも小さくされている。

ここで、粉体貯留用ホッパ１１の供給口１１Ｂから供給された粉体は、上述のように下部排出口１１Ａから排出されて筒状ケーシング１２Ａの下部排出口１１Ａ側の部分に堆積することにより貯留され、さらにその上に粉体が供給されて堆積することにより、筒状ケーシング１２Ａ内の粉体に支持されるようにして、供給口１１Ｂの直下を頂上とする略山形に粉体貯留用ホッパ１１内に貯留される。これに対して、粉体排出用コンベア１２の筒状ケーシング１２Ａが粉体の搬送方向である粉体排出口１２Ｃ側に長く延びていることにより、筒状ケーシング１２Ａ内の粉体排出口１２Ｃ側には、粉体が貯留されない空間Ｓが形成される。

そして、この筒状ケーシング１２Ａの粉体が貯留されない空間Ｓには、筒状ケーシング１２Ａの長手方向において粉体排出口１２Ｃから所定距離離れた位置に、均圧管１３が接続されている。この均圧管１３は、筒状ケーシング１２Ａの空間Ｓ部分の上面から垂直上向きに延びる、筒状ケーシング１２Ａよりは小径の円筒状の主管１３ａと、この主管１３ａの上部から粉体貯留用ホッパ１１の上記天井部１１ａに接続される主管１３ａより小径の副管１３ｂとを備えていて、主管１３ａの上端開口部は蓋体１３ｃによって封止されている。従って、筒状ケーシング１２Ａ内の上記空間Ｓと粉体貯留用ホッパ１１内の堆積した粉体上の空間とは、この均圧管１３を介して連通させられている。なお、副管１３ｂは主管１３ａと同径であってもよい。

また、この均圧管１３の主管１３ａの筒状ケーシング１２Ａへの開口部と、筒状ケーシング１２Ａの粉体排出口１２Ｃの開口部との間には、スクリュウ１２Ｂのスクリュウ羽根１２ｂが介在させられている。ここで、本実施形態では、筒状ケーシング１２Ａの長手方向において、少なくともこの筒状ケーシング１２Ａの断面がなすＵ字の下側の半円弧部分には、均圧管１３の上記開口部と粉体排出口１２Ｃの開口部との間に、スクリュウ１２Ｂの回転位置に関わらず常に少なくとも１／２のリードのスクリュウ羽根１２ｂが配置されるように、これら開口部間の間隔やこの部分におけるスクリュウ羽根１２ｂのピッチが設定されて、スクリュウ羽根１ｂが介在させられている。

さらに、この均圧管１３によって連通した上記空間Ｓと粉体貯留用ホッパ１１内の空間との間には、排気管１４と吸気管１５が接続されている。本実施形態では、主管１３ａの上端開口部を封止する上記蓋体１３ｃ内に、主管１３ａの内部と連通孔１３ｄを介して連通した吸排気室１３ｅが形成されており、排気管１４はこの吸排気室１３ｅの天井部に接続されるとともに、吸気管１５は吸排気室１３ｅの壁部を貫通するようにして接続されている。

また、上記連通孔１３ｄには、フィルタ１６が取り付けられている。このフィルタ１６は有底の円筒状をなしていて、連通孔１３ｄから均圧管１３の主管１３ａ内を、円筒状の主管１３ａの中心線に沿って主管１３ａの下端近くに至るまで延びている。従って、上記排気管１４と吸気管１５とは、このフィルタ１６を介して均圧管１３の主管１３ａの上端部に接続されることになる。なお、本実施形態では、排気管１４は必要に応じて他の除塵手段等を経た後に大気に開放され、吸気管１５はノズル管とされて圧縮空気の供給源に接続されている。

このように構成された粉体貯留排出装置Ａを介して、図２に示した流動層式焼却炉の流動媒体貯留タンク４から焼却炉本体１に流動媒体のような粉体を供給するには、まず粉体排出用コンベア１２の粉体排出口１２Ｃに接続された上記弁６を閉じた上で、吸気管１５を閉じるとともに排気管１４を開いた状態として粉体貯留用ホッパ１１内と粉体排出用コンベア１２の筒状ケーシング１２Ａ内を大気圧とする。次いで、流動媒体貯留タンク４側の弁５を開いて粉体を落下させ、粉体貯留用ホッパ１１内に貯留する。

このとき、粉体は上述のように粉体貯留用ホッパ１１の下部排出口１１Ａから粉体排出用コンベア１２の筒状ケーシング１２Ａ内に落下して堆積し、その上にさらに粉体が供給されることにより、筒状ケーシング１２Ａ内の粉体に支持されるようにして、堆積高さが下部排出口１１Ａよりも高く、天井部１１ａへの均圧管１３の副管１３ｂの接続位置よりは低くなるように粉体貯留用ホッパ１１内に貯留される。一方、筒状ケーシング１２Ａの粉体排出口１２Ｃ側には、上述のように粉体が貯留されない空間Ｓが形成される。

粉体貯留用ホッパ１１内に所定量の粉体が貯留されたなら弁５を閉じ、次いで排気管１４も閉じた後、吸気管１５を開いて圧縮空気を吸排気室１３ｅ内に導入する。導入された圧縮空気は連通孔１３ｄからフィルタ１６を介して均圧管１３の主管１３ａ内に分散し、粉体排出用コンベア１２の筒状ケーシング１２Ａ内の上記空間Ｓと、副管１３ｂを介して粉体貯留用ホッパ１１内の貯留された粉体の上部の空間に供給され、これら粉体貯留用ホッパ１１内と筒状ケーシング１２Ａ内を加圧する。

粉体貯留用ホッパ１１内と筒状ケーシング１２Ａ内が焼却炉本体１と略等しい圧力にまで加圧されたなら、吸気管１５を閉じて弁６を開き、粉体排出用コンベア１２のスクリュウ１２Ｂを回転駆動することにより、筒状ケーシング１２Ａ内の下部排出口１１Ａ側に堆積していた粉体を切り出して粉体排出口１２Ｃ側に搬送し、この粉体排出口１２Ｃから排出して弁６および供給用配管７を通し焼却炉本体１に供給する。

なお、切り出された粉体は、筒状ケーシング１２Ａの底部に貯まりながらスクリュウ羽根１２ｂによって粉体排出口１２Ｃに向けて搬送され、この粉体排出口１２Ｃの下部排出口１１Ａ側の部分から落下して排出されるため、粉体の排出時でも筒状ケーシング１２Ａ内の粉体排出口１２Ｃ側には、その少なくとも上部に粉体が貯留されない空間Ｓが確保される。また、粉体が切り出された筒状ケーシング１２Ａ内の下部排出口１１Ａ側には、粉体貯留用ホッパ１１から粉体が落下して再び堆積する。所定量の粉体（流動媒体）が焼却炉本体１に供給された後はスクリュウ１２Ｂを停止して弁６を閉じる。

また、こうして所定量の粉体が焼却炉本体１に供給された後に、大気圧の流動媒体貯留タンク４から粉体貯留排出装置Ａに粉体を補充するには、弁６を閉じた状態のまま、排気管１４を開く。これにより、加圧されていた粉体貯留用ホッパ１１の上部と筒状ケーシング１２Ａの空間Ｓ内の空気は、均圧管１３からフィルタ１６を介して連通孔１３ｄを通り吸排気室１３ｅから排気され、粉体貯留用ホッパ１１内と筒状ケーシング１２Ａ内が大気圧にまで減圧されるので、しかる後に弁５を開いて必要な量の粉体を流動媒体貯留タンク４から供給する。

このように、上記構成の粉体貯留排出装置Ａでは、均圧管１３を介して粉体貯留用ホッパ１１内と粉体排出用コンベア１２の筒状ケーシング１２Ａ内が同時に等しい圧力状態で加減圧されるので、いずれか一方の圧力が高くなって堆積した粉体の中を他方に向かう空気の流れが生じることがない。このため、筒状ケーシング１２Ａ内に堆積した粉体が加減圧の際にこのような空気の流れによって流動化して崩れることにより不定量の粉体が排出されるようなこともなく、確実に所定量の粉体を切り出して排出することができる。

そして、さらに上記構成の粉体貯留排出装置Ａでは、筒状ケーシング１２Ａ内の上記空間Ｓと粉体貯留用ホッパ１１内とを連通する均圧管１３が、筒状ケーシング１２Ａの長手方向において粉体排出口１２Ｃから離間した位置に接続されており、加減圧の際に粉体貯留用ホッパ１１内の粉体の一部が舞い上がって粉塵が生じ、この粉塵が漂いながら均圧管１３を通って筒状ケーシング１２Ａ内に堆積しても、粉体排出口１２Ｃとは離れた位置に堆積することになるので、この粉塵がそのまま粉体排出口１２Ｃからその下方の弁６に堆積することもない。

従って、このような弁６に堆積した粉塵によって弁６の弁体に摩耗が生じたり、粉塵がシール部に付着したりして弁体に動作不良が発生したり、弁６自体の寿命が短縮されたりするようなことがなく、弁６の機器寿命の延長を図ることができるとともに、安定した粉体の貯留、排出操作を行うことが可能となる。

また、加減圧などにより生じた粉塵によって粉体貯留用ホッパ１１や筒状ケーシング１２Ａ、均圧管１３の内面、あるいはスクリュウ１２Ｂに摩耗が生じたり、これらの機器のシール部に粉塵が付着したりすることがないので、機器寿命の延長を図ることができる。さらに、粉体貯留用ホッパ１１内で舞い上がった粉塵が落下して再び堆積するときに、上述のような山形とならずに異常堆積することにより、下部排出口１１Ａからの粉体の排出および筒状ケーシング１２Ａ内での粉体の堆積が不安定となることもない。

また、本実施形態では均圧管１３の主管１３ａ内にフィルタ１６が備えられているが、粉塵が生じると粉体貯留用ホッパ１１内や筒状ケーシング１２Ａ内の空気中の粉体濃度が高まってしまい、この空気をそのまま排気するとフィルタ１６に粉体が付着して目詰まりを起こしたり、フィルタ１６による濾過能力の低下を招いてしまう。しかるに、そのような場合には、吸気管１５から断続的に圧縮空気を供給してパルスエアを発生させることにより付着した粉体を除去しなければならず、このパルスエアの作動回数が増えることによってフィルタ１６の劣化が促進されて早期の交換を余儀なくされるが、上記構成の粉体貯留排出装置Ａによれば、上述のように粉塵の発生が防がれることによってフィルタ１６の寿命の延長を図ることもできる。また、同じ濾過能力のフィルタ１６であれば、フィルタ１６の濾過面積を小さくしてコンパクト化を図ることもできる。

さらに、弁８の下流側の圧力が高い場合などでは、弁８から下流側の圧縮されたガスが粉体排出口１２Ｃに向かってリークすることがあるが、上記構成の粉体貯留排出装置Ａでは排気弁１４を開いておくことにより、弁８からリークした圧縮ガスは粉体排出口１２Ｃから上記空間Ｓを介して均圧管１３の主管１３ａ内に流れ込み、そのままフィルタ１６を介して連通孔１３ｄおよび吸排気室１３ｅを通り排出される。このため、このような圧縮ガスが堆積した粉体内を通り抜けることはなく、粉塵の発生を防ぐことができる。

特に、上述のように横向きに延びる筒状ケーシング１２Ａ内に下部排出口１１Ａから粉体が落下して堆積し、この堆積した粉体によって粉体貯留用ホッパ１１内の粉体が支持されて貯留されている場合において、上記リークした圧縮ガスにより筒状ケーシング１２Ａ内の圧力が粉体貯留用ホッパ１１内の圧力よりも高くなって、筒状ケーシング１２Ａから粉体貯留用ホッパ１１側に向けた空気の流れが堆積した粉体中に作用すると、粉体の流動性が高くなることにより筒状ケーシング１２Ａ内の下部排出口１１Ａ側に堆積していた粉体が崩れて粉体排出口１２Ｃ側に流れ出てしまい、粉塵が発生したり粉体排出口１２Ｃから排出されて弁８に付着したりするおそれがあるが、上記構成の粉体貯留排出装置Ａによれば、このような空気の流れが生じることもないので、粉体が崩れることによる粉塵や弁８への付着も防ぐことができる。

また、本実施形態では、均圧管１３の主管１３ａが筒状ケーシング１２の粉体排出口１２Ｃ側から上向きに延びていて、排気管１４と吸気管１５とはこの主管１３ａの上端部にフィルタ１６を介して接続されている。このため、排気される空気中に含まれる粉体は排気時にフィルタ１６で捕集され、濾過された清浄な空気が排気されるので、排気管１４や吸気管１５に設けられた弁に粉体が付着して動作不良を招くようなこともない。

そして、このフィルタ１６に捕集された粉体は、吸気管１５から断続的に圧縮空気を供給してパルスエアを発生させたり、あるいは吸気の際に圧縮空気がフィルタ１６を通過して主管１３ａ内に分散したりするのに伴ってフィルタ１６から剥離し、上向きに延びる均圧管１３の主管１３ａ内を落下して粉体排出用コンベア１２の筒状ケーシング１２Ａ内に収容される。従って、こうして落下した粉体も筒状ケーシング１２Ａ内において粉体排出口１２Ｃから離れた位置に堆積するので、弁６に動作不良等が生じるのを確実に防ぐことができる。

さらに、本実施形態では、筒状ケーシング１２Ａの長手方向において、均圧管１３が、下部排出口１１Ａと粉体排出口１２Ｃとの間に接続されていて、粉体を排出する際には、こうしてフィルタ１６から剥離した粉体も同時に排出することができるので、効率的である。また、特に本実施形態では、主管１３ａが横向きに延びる筒状ケーシング１２Ａから垂直に上向きに延びていて、筒状ケーシング１２Ａよりも小径であるので、均圧管１３を設けることによって粉体貯留排出装置Ａの設置面積が増えることはなく、省スペース化を図ることができる。

また、本実施形態では、粉体排出用コンベア１２としてスクリュウコンベア１２Ｂが用いられており、粉体が回転駆動手段に紛れ込むのを比較的容易に防ぐことができて、メンテナンスの簡略化を図ることができる。さらに、粉体を搬送して排出する際に粉塵が生じることも少なく、またスクリュウ羽根１２ｂよって粉体貯留用ホッパ１１の下部排出口１１Ａ側に粉体をせき止めて筒状ケーシング１２Ａ内に確実に堆積させることができるので、好適である。

さらに、本実施形態では、筒状ケーシング１２Ａの長手方向における粉体排出口１２Ｃの開口部と均圧管１３の開口部との間に、このスクリュウコンベア１２Ｂのスクリュウ羽根１２ｂが上述のように介在するようにされている。このため、均圧管１３の開口部の下に堆積した粉塵を、少なくとも筒状ケーシング１２Ａ内の下側部分に配置されて介在するスクリュウ羽根１２ｂによってせき止めて粉体排出口１２Ｃに流れ込まないようにすることができるので、粉塵の弁６への堆積を一層確実に防止することができる。

しかも、本実施形態では、スクリュウ羽根１２ｂのピッチが下部排出口１１Ａ側では粉体排出口１２Ｃ側よりも小さくされているので、下部排出口１１Ａ側に一層確実に粉体を堆積させて貯留することができる。その一方で、粉体排出口１２Ｃ側ではこのピッチは逆に大きくなるので、切り出された粉体は筒状ケーシング１２Ａ内の底部に貯まりながら搬送されることになり、この筒状ケーシング１２Ａの上部に確実に上記空間Ｓを確保することが可能となる。

なお、本実施形態では、このようなスクリュウコンベア１２Ｂとして、スクリュウシャフト１２ａの外周にスクリュウ羽根１２ｂが螺旋状に設けられたものを用いているが、筒状ケーシング１２Ａ内にはスクリュウシャフト１２ａを有することなく、螺旋状に捩れたスクリュウ羽根１２ｂが収容されているだけで、その下部排出口１１Ａ側と粉体排出口１２Ｃ側との少なくとも一方に設けられた軸部を回転駆動手段によって回転させることにより粉体を搬送する、いわゆるリボン型のスクリュウコンベアを用いてもよい。

また、本実施形態では、排気管１４と吸気管１５とがともに均圧管１３の主管１３ａ上端部に設けられた吸排気室１３ｅに接続されているが、この均圧管１３によって粉体貯留用ホッパ１１内と筒状ケーシング１２Ａ内の空間Ｓとは均圧に保たれるので、これら排気管１４と吸気管１５とは、均圧管１３を介して連通した空間Ｓと粉体貯留用ホッパ１１内との間のいずれかに位置に接続されていればよく、互いに別の位置に接続されていてもよい。

さらに、本実施形態では、筒状ケーシング１２Ａの長手方向において、均圧管１３が下部排出口１１Ａと粉体排出口１２Ｃとの間に接続されているが、均圧管１３が筒状ケーシング１２Ａの上記一端部に接続されて、粉体排出口１２Ｃはこの均圧管１３から離間して均圧管１３と下部排出口１１Ａとの間に設けられていてもよい。この場合には、均圧管１３の開口部から粉体排出口１２Ｃの間でスクリュウコンベア１２Ｂのスクリュウ羽根１２ｂの捩れの向きは、下部排出口１１Ａから粉体排出口１２Ｃまでのスクリュウ羽根１２ｂの捩れの向きとは逆向きとされ、粉体の排出と同時に均圧管１３の開口部に堆積した粉塵も排出されるようにすればよい。

Ａ粉体貯留排出装置
１１粉体貯留用ホッパ１１
１１Ａ下部排出口
１２粉体排出用コンベア
１２Ａ筒状ケーシング
１２Ｂスクリュウコンベア
１２Ｃ粉体排出口
１３均圧管
１３ａ主管
１３ｂ副管
１４排気管
１５吸気管
１６フィルタ
Ｓ筒状ケーシング１２Ａ内の粉体排出口１２Ｃ側の空間

Claims

粉体が貯留される粉体貯留用ホッパと、この粉体貯留用ホッパの下部排出口に設けられて該粉体貯留用ホッパに貯留された上記粉体を排出する粉体排出用コンベアとを備え、
この粉体排出用コンベアは、上記粉体貯留用ホッパ内と連通して横向きに延びる筒状ケーシングを有し、この筒状ケーシング内の上記下部排出口側には上記粉体貯留用ホッパ内から落下した上記粉体が堆積して貯留可能とされるとともに、上記筒状ケーシング内の粉体排出口側には上記粉体が貯留されない空間が形成され、
上記筒状ケーシングの粉体排出口側には、上記空間と上記粉体貯留用ホッパ内とを連通する均圧管が、上記筒状ケーシングの長手方向において上記粉体排出口から離間した位置に接続されるとともに、この均圧管を介して連通した上記空間と上記粉体貯留用ホッパ内との間には、排気管と吸気管が接続されており、
上記粉体排出用コンベアがスクリュウコンベアであって、上記筒状ケーシングの長手方向における上記粉体排出口の開口部と上記均圧管の開口部との間には、上記スクリュウコンベアのスクリュウ羽根が介在していることを特徴とする粉体貯留排出装置。
上記均圧管は上記筒状ケーシングの粉体排出口側から上向きに延びていて、上記排気管と上記吸気管とは上記均圧管の上端部にフィルタを介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の粉体貯留排出装置。